1、聚芳醚腈樹脂作為一類結構型高分子材料,以其優(yōu)異的耐高溫、抗輻射、機械強度及成型加工性等綜合性能,在航空航天、軍工電子及通訊等特殊領域有著廣泛的應用前景。聚芳醚腈結構上具有可以提高其粘接性能的腈基,且比較易于成型加工,因此可以作為制備先進功能材料的優(yōu)良載體。然而,隨著應用條件的越發(fā)苛刻,對材料的性能提出了更高的要求,傳統(tǒng)磁性材料的高溫易氧化消磁、加工性較差且易團聚等缺陷越發(fā)明顯的表現了出來。
　　本課題以具有耐高溫、耐輻射、高模量等

2、優(yōu)異特殊性能的聚芳醚腈作為基體樹脂,將Fe3O4納米粒子分散其中,從而制備出了既具有較好力學性能和良好熱穩(wěn)定性,又擁有優(yōu)異磁性能且加工性較好的磁性聚芳醚腈復合材料。同時研究了Fe3O4納米粒子不同形貌、不同含量對復合材料電磁性能等的影響,以期開發(fā)出一種具有較好界面相容性及優(yōu)異性能的磁性聚芳醚腈復合材料。主要研究結果如下:
　　首先,本文通過熱溶劑法,制備了粒徑大小可控的Fe3O4納米微球和Fe3O4八面體納米晶。采用XRD、SEM

3、、振動樣品磁強計和矢量網絡分析儀對上述粒徑進行了結構和形貌表征。結果表明,~65nm粒徑的Fe3O4納米微球以其優(yōu)異的表面結構和分散性,具有較好的電磁性能。
　　其次,以Fe3O4納米微球為填料,以聚芳醚腈為基體樹脂,制備出了具有不同含量Fe3O4納米微球的PEN/Fe3O4復合材料。結果表明,Fe3O4微球的加入對PEN基體的熱學特性沒有顯著影響。且通過調節(jié)Fe3O4的含量,可以有效提高其力學性能。與他聚合物復合材料相比,PEN

4、/Fe3O4復合材料的介電常數大大增加,且介電損耗較低。且當Fe3O4微球的含量較高時,復合材料的介電性能隨著頻率的依耐性逐漸增加。進一步通過復合材料的動態(tài)流變行為研究表明,當Fe3O4的質量分數為1％和3％時,二者具有較好的相容性,而隨著Fe3O4含量的增加逐漸出現了明顯的剪切稀釋性行為。
　　接著,我們又研究了不同粒徑大小Fe3O4納米微球對PEN/Fe3O4復合材料性能的影響。研究結果表明Fe3O4納米微球的加入對PEN基體

5、的熱特性沒有顯著影響,但對基體樹脂的熱穩(wěn)定性略有提高。Fe3O4納米微球的粒徑大小對其力學性能有較大影響,復合材料的拉伸強度呈現先增加后降低的趨勢。Fe3O4納米微球的粒徑大小對 PEN/Fe3O4復合材料的介電常數影響顯著,且隨著粒徑的減小,介電損耗出現先增加后降低的趨勢。且當Fe3O4微球的粒徑為~65nm時,復合材料的介電性能最優(yōu)。進一步通過復合材料的動態(tài)流變行為研究表明,當Fe3O4的粒徑大小為~65nm時,二者具有較好的相容性

6、,而隨著Fe3O4粒徑的變化逐漸出現了明顯的剪切稀釋性行為。
　　最后,我們研究了具有特殊形貌結構的Fe3O4八面體納米晶對PEN/ Fe3O4八面體納米晶復合材料性能的影響。研究結果表明,少量Fe3O4八面體納米晶的加入對PEN基體的熱學特性沒有顯著影響。且通過調節(jié)Fe3O4八面體納米晶的含量,可以大大提高其力學性能。當Fe3O4八面體納米晶的含量約為2％時,復合材料的介電性較為優(yōu)異。復合材料的動態(tài)流變行為研究表明,當Fe3O4