有害赤泥在硅橡膠/多壁碳納米管納米復(fù)合材料中的應(yīng)用
期數(shù)：2022年第06期
|
分類：研發(fā)動(dòng)態(tài)
|
閱讀：
作者：
admin
赤泥（RM）是提取氧化鋁的有害副產(chǎn)品。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Prasad Rishu等人將未經(jīng)處理〖JP2〗的赤泥用作硅橡膠（SR）/多壁碳納米管〖DK〗（MWCNT〖DK〗）〖JP〗納米復(fù)合材料的磁損耗填料，以開發(fā)高性能EMI屏蔽材料。研究人員利用SR中多壁碳納米管的導(dǎo)電滲透網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～20%的赤泥，通過(guò)壓塑成型制得柔性片材。在RM添加量較低〖DK〗（5%〖DK〗）的樣品中，可以觀察到RM在樣品中均勻分散，且不影響樣品中MWCNT的連通性；但赤泥加入量超過(guò)15%后就會(huì)嚴(yán)重影響碳納米管的連通性，并發(fā)生RM的團(tuán)聚，這對(duì)納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度不利，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度從7 4 MPa下降到4 2 MPa。但隨著RM用量的增加，拉斷伸長(zhǎng)率從331%增加到451%，并最終降低到319%，即使RM用量為20%，復(fù)合材料的拉斷伸長(zhǎng)率也未受太大影響，這表明基質(zhì)的彈性得以保持。熱分析表明，材料的熱穩(wěn)定性隨著赤泥用量的增加而增加。納米復(fù)合材料片的最大電導(dǎo)率為24 S/cm，在X波段（8.2～12.4 GHz）具有83 4 dB〖DK〗（赤泥基電磁干擾屏蔽材料的最高報(bào)告值）的出色EMI屏蔽效能值，使其成為商業(yè)屏蔽應(yīng)用的合適候選材料。此外，這些柔性電磁屏蔽顯示了主要的微波吸收性質(zhì)（>85%），這是抑制屏蔽表面二次電磁散射的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)工作的關(guān)鍵亮點(diǎn)是，有毒工業(yè)污染物作為填料被可持續(xù)地消耗，從而使總屏蔽性能顯著提高 20 dB ，促進(jìn)了RM在高端技術(shù)應(yīng)用中的清潔使用，并由于其高微波吸收能力而限制了二次電磁污染。除了作為有效的EMI屏蔽，SR/MWCNT/RM納米復(fù)合材料還有大量的應(yīng)用，如機(jī)器人的應(yīng)變/運(yùn)動(dòng)傳感器和柔性光伏電池。該研究成果以“ Utilization of hazardous red mud in silicone rubber/MWCNT nanocomposites for high performance electromagneti c interference shielding ”為題，發(fā)表在 Journal of Cleaner Production 2022年第377卷。
