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掺杂环氧树脂复合材料制备及太赫兹检测研究

徐亚军  代鑫  杨涛  胡家豪  杨志强  杨文锋  钟勉  
【摘要】:环氧树脂是一种重要的热固型树脂,在环氧树脂基体中添加纳米颗粒容易制备低成本的热固型功能涂层,在航空航天领域有着良好的应用潜力。将石墨烯和碳纳米管及Ti粉等作为填充料分散掺入环氧树脂中,制备了不同碳系添加物的环氧树脂涂层。样品制备过程中分别添加了1.0和5.0wt.%石墨烯、1.5wt.%碳纳米管、1.5wt.%碳纳米管@1.5wt.%Ti粉。采用太赫兹时域光谱系统对不同掺杂环氧树脂涂层进行反射式太赫兹成像和光谱分析,采用表面电阻测试仪对涂层表面电阻进行测试。实验结果表明,太赫兹时域光谱和成像技术不仅能有效区分纳米添加物的浓度特性,还可以实现涂层内部气泡缺陷的无损检测。随石墨烯添加量的增加,涂层的时域峰值信号出现延迟和逐渐衰减。表面电阻测试结果表明,纳米级碳系添加物能有效改善环氧树脂涂层的导电性能,表面电阻由30.05 GΩ降低至20.7 MΩ,这主要归功于添加物形成的导电网络结构以及与金属Ti粉的协同效应。

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