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电磁波在现代生活中与人类生活息息相关,一方面在医疗、建筑、勘探等方面发挥有益作用,另一方面,电磁波产生的电磁干扰、电磁辐射,对人体及设备带来了负面影响,为了减少电磁波的对设备及人体的危害,可采用电磁屏蔽材料对电磁波进行有效屏蔽,常用的金属类电磁屏蔽材料密度大且易腐蚀,在达到一定的屏蔽效果时,在对材料重量有严格要求、耐腐蚀的环境条件下并不适用。因此,制备轻质高效的电磁屏蔽复合材料,具有重要的理论意义和应用价值。本课题利用炭黑(CB)、石墨导电填料与环氧树脂复合,制备电磁屏蔽复合材料,为了降低复合材料的密度,增加填料的分散性,提高电磁屏蔽复合材料的导电性及电磁屏蔽效能,在炭黑/环氧树脂、石墨/环氧树脂复合材料中添加轻质填料聚苯乙烯(PS)泡沫微球。通过机械搅拌的方法制备了炭黑/PS泡沫微球/环氧树脂复合材料和石墨/PS泡沫微球/环氧树脂轻质复合材料,并研究了复合材料的导电性能、介电性能及其电磁屏蔽性能。研究结果如下:PS泡沫微球的引入降低了CB/环氧树脂体系的密度,与未引入PS泡沫微球时材料密度最低值为1.13 g/cm3相比,引入PS泡沫微球后,体系密度减小,最低值为0.800 g/cm3;提高了炭黑/环氧树脂复合材料的导电相的局部相对体积含量,使炭黑/PS泡沫微球/环氧树脂复合体系的电导率上升,在炭黑体积分数为36%时,其电导率由1.26×10-4S/cm提高至3.30×10-3S/cm;提高了体系的介电常数及介电损耗,增强了体系的电磁屏蔽效能。介电常数实部由25.7增加至34.0。其介电常数虚部由12.6增加至33.4。其介电损耗由0.480增加至1.46。其对电磁波的屏蔽效能由11.9dB增加至15.4dB。在石墨/PS泡沫微球/环氧树脂复合体系中,随着PS泡沫微球与石墨的比例逐渐增大,石墨/PS泡沫微球/环氧树脂复合体系的密度由0.961 g/cm3降低至0.617 g/cm3;而其电导率由比例为0.0125:1时的1.00*10-3S/cm降低至比例为0.025:1时的4.74*10-4S/cm,而在PS泡沫微球与石墨比例为0.05:1时,电导率略增加为4.98*10-4S/cm;随着PS泡沫微球与石墨的比例逐渐增大,介电常数的实部与虚部也呈减小的趋势,其介电常数实部由9.18减小至5.80。其介电常数虚部由0.780减小至0.150。随着PS泡沫微球与石墨的比例逐渐增大,石墨/PS泡沫微球/环氧树脂复合体系的电磁屏蔽效能逐渐减小,比屏蔽效能逐渐增大。复合体系的反射损耗随着PS泡沫微球与石墨的比例增大而减小,其吸收损耗也随着PS泡沫微球与石墨的比例增大而减小。