外应力对CNT-Fe3O4-PANI纳米复合薄膜低温力电磁性能的影响

电磁功能材料在传感器和电磁屏蔽等领域具有潜在应用。本项目拟选择电磁功能CNT-Fe3O4-PANI纳米复合薄膜为研究对象，主要研究室温外加应力对复合薄膜的微观结构、低温力学性能和低温电磁性能的影响。主要研究内容包括：1）系统研究制备方法，实现高质量电磁功能CNT－Fe3O4－PANI复合薄膜的可控制备；2）外应力作用后复合薄膜微观结构的研究；3）外应力作用后复合薄膜的低温拉伸性能的研究；4）外应力作用后复合薄膜低温电磁性能的研究。本项目主要特色与创新之处：1）拟研究的CNT－Fe3O4－PANI复合薄膜具有可调的宽广电磁性能和优异力学性能；2) 采用室温外应力改善复合薄膜的力学和电磁性能。

本项目选择电磁功能聚苯胺复合薄膜为研究对象，重点研究了外加应力对CNT-Fe3O4 /PANI复合薄膜、CNT-PPy/PANI复合薄膜和PANI-Fe2O3 /PANI复合薄膜的结构和性能的影响，研究结果发表了SCI论文9篇，获得专利授权2项。采用扫描电镜、红外光谱、偏振红外光谱、紫外发射谱、X射线衍射等研究了外应力作用前后的复合薄膜的结构变化；利用电子万能材料试验机研究了复合薄膜的力学性能；借助PPMS物性测试系统研究了薄膜材料在外应力作用前后10K-300K范围的电阻率；采用VSM振动磁场计研究了外应力作用前后的磁学性能。研究结果显示弹性应力可以提高复合薄膜的分子链规整度、分子链的结晶度、释放薄膜制备的残余应力，从而提高复合薄膜的力学、电学和磁学性能；同时平行于拉伸方向和垂直于拉伸方向薄膜的电磁性能出现了明显的各项异性，这些研究结果初步揭示了外加应力与复合薄膜力学、电学和磁学性能的作用规律和机理。