吸波-自修复微胶囊的制备及作用机理论文设计VIP专享

摘要吸波-自修复微胶囊的制备及作用机理1摘要摘要吸波-自修复微胶囊是基于自修复微胶囊基础上开发的一种多功能微胶囊。吸波-自修复微胶囊将自修复微胶囊与吸波剂有机结合，既兼顾了吸波剂优异的吸波性能，又保留了自修复微胶囊良好的自修复性能。吸波-自修复微胶囊应用于构建屏蔽壳、微波暗室和隐身涂层等功能结构，在国防、建筑和医疗等领域具有广阔应用前景。本文以羰基铁粉为吸波剂、乙基纤维素为壁材、环氧树脂为芯材，采用溶剂蒸发法制备吸波-自修复微胶囊。探究了吸波剂及乳化剂对吸波-自修复微胶囊粒径分布、微观形貌、囊化指标、化学结构以及吸波性能的影响规律，研究了吸波-自修复微胶囊/水泥基复合材料的修复性能，从微观角度分析了吸波-自修复微胶囊的作用机理。主要工作及研究成果如下：（1）采用溶剂蒸发法制备出羰基铁粉改性环氧树脂/乙基纤维素微胶囊，羰基铁粉嵌入乙基纤维素中，两者物理结合成为微胶囊壁材。掺入羰基铁粉使得微胶囊粒径变大，微胶囊粒径分布曲线的 D50 由 79.94μm 移至 120μm 左右。（2）羰基铁粉增大了微胶囊对电磁波的吸收能力，在测试频段 2-18GHz范围内，掺入羰基铁粉微胶囊的电磁波吸收能力均大于未掺入羰基铁粉的微胶囊。当电磁波频率为 18GHz 时，未掺羰基铁粉微胶囊的电磁波反射损失只有-1.63dB，而掺入粒径 3μm 和 0.5μm 羰基铁粉微胶囊的电磁波反射损失分别为-5.08dB 和-5.44dB，分别降低了 3.45dB 和 3.81dB。（3）掺入羰基铁粉可减弱微胶囊间的团聚现象。当羰基铁粉掺量为 50%时，微胶囊有较好的分散性，且掺入羰基铁粉粒径为 0.5μm 的微胶囊微观形貌比掺入粒径为 3μm 的微胶囊好。（4）当羰基铁粉掺量相同（掺量 50%）时，由于粒径为 0.5μm 的羰基铁粉的颗粒数量比粒径为 3μm 的羰基铁粉更多，与电磁波相互作用的面积更大，能更有效的将电磁波能量转化为其他形式能量。（5）掺入乳化剂 SDS 可以提升微胶囊的产率。不掺乳化剂 SDS 时，微胶囊产率在 63%左右，当乳化剂 SDS 浓度的提升至 0.2‰时，微胶囊产率提升至92%左右，之后 SDS 浓度的提升基本对微胶囊的产率无影响。（6）SDS 浓度对吸波-自修复微胶囊的形貌影响较大当乳化剂 SDS 浓度高2摘要于 0.3‰时，有干瘪状吸波-自修复微胶囊出现，且干瘪状吸波-自修复微胶囊数量和干瘪程度随 SDS 浓度提升而提升。（7）掺入吸波-自修复微胶囊的基体修复性能得到了有效的提升。随着微胶囊掺量增加，...