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Samstag, 15. August 2020
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Herstellung von Nanokompositen aus Epoxid/nichtmetallischen leitfähigen Füllstoffen

Mittwoch, 29. Juli 2020

Wissenschaftler haben Nanokomposite aus Epoxidharz/nichtmetallischen leitfähigen Füllstoffen hergestellt und ihre EMI-Abschirmungsleistung untersucht.

Es wurden Nanokomposite aus Epoxidharz/nichtmetallischen leitfähigen Füllstoffen hergestellt. Bildquelle: totojang1977 - stock.adobe.com (Symbolbild).

Es wurden Nanokomposite aus Epoxidharz/nichtmetallischen leitfähigen Füllstoffen hergestellt. Bildquelle: totojang1977 - stock.adobe.com (Symbolbild).

Nichtmetallische leitende Materialien wie inhärent leitende Polymere (ICPs) und Kohlenstoff-Nanomaterialien spielen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von elektrisch leitenden Polymer-Nanokompositen für Anwendungen zur Abschirmung elektromagnetischer Interferenzen (EMI).  In der Studie werden die elektrischen, dielektrischen und EMI-abschirmenden Eigenschaften von Epoxid (E)/nichtmetallischen leitfähigen Materialien untersucht.Polyanilin (PANI) als ICP, Graphen und mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (MWCNTs), als die bekanntesten Kohlenstoff-Nanomaterialien, wurden ausgewählt, um leitfähige Epoxid-Nanokomposite herzustellen.

Die Komposite wurden durch ein Lösungsmittel-Mischverfahren hergestellt. Es wurde beobachtet, dass der Anteil der Permittivität mit CNT- und thermisch reduzierten Graphenoxid (TRGO)-Beladungen zunimmt. Die höchsten dielektrischen Verlustwerte wurden bei E/PANI- (35 %) Kompositen beobachtet, während die Dielektrizitätskonstante sowohl bei E/PANI- (35 %) als auch bei E/TRGO- (3 %) Nanokompositen am höchsten war.

Höhere EMI-Abschirmwirksamkeit

Darüber hinaus war die EMI-Abschirmwirksamkeit (SE) bei hohen Belastungen durch leitfähige Füllstoffe höher. Der maximale Reflexionsverlust wurde bei E/CNT (2,5 %) und E/PANI (15 %) beobachtet; tatsächlich wies E/PANI (15 %) eine relativ breite effektive Bandbreite (d.h. Reflexionsverlust<-10 dB) von 3,6 GHz auf, während dieser Parameter bei E/CNT (2,5 %) bei 2,1 GHz liegt.

Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Volume 145.

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