泡沫成形法制备芳纶纤维-碳纤维复合导电泡沫及性能

高性能泡沫因其轻质、隔热、吸音和抗冲击等特性在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域得到广泛应用。芳纶纤维以其卓越的综合性能成为这类材料理想构筑基元。然而,芳纶泡沫存在工艺复杂、耗时耗能等不足,限制了其应用的拓展。为了克服这些挑战,提出了泡沫成形法,利用泡沫作为纤维载体实现了芳纶纤维的高效分散和气泡模板的辅助造孔,进一步加入羰基铁粉和丁苯胶乳来抑制泡沫聚并、增强泡沫稳定性,实现了常压下芳纶纤维泡沫的快速干燥,极大简化制备流程、提高了制备效率。同时,在泡沫浆料中通过引入碳纤维和羰基铁粉,制备了具有高导电性的芳纶/碳纤维复合泡沫,研究了碳纤维含量对泡沫的电导率、电磁屏蔽特性及力学性能的影响。结果表明,当碳纤维质量分数达到9.9%时,芳纶/碳纤维/羰基铁粉复合泡沫不仅具有优于芳纶泡沫的力学性能,还表现出优异的导电性和电磁屏蔽效能。