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（一）内容介绍

（1）聚合物电磁屏蔽复合材料的配方和结构设计

导电高聚物复合材料是指通过某种加工方式在绝缘的高聚物基体中加入导电填料后得到的一种复合材料。这种复合材料的导电机理主要是导电通路的形成以及形成之后载流子的迁移。

（2）复合材料的制备

根据已经确定的复合材料配方，采用Haake转矩流变仪熔融共混，再对混料进行模压成型的方法制备。

（3）发泡材料的制备

微孔发泡法是在加压条件下将超临界状态的惰性气体注入到特殊的塑化装置中，在预设的温度和压力条件下使气体和复合材料充分均匀混合、扩散后快速泄压，使复合材料在釜中膨胀发泡，并最终得到发泡材料。

（4）导电性能测试

使用四探针对样片进行导电性能测试

（5）孔结构测试

采用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）观察复合材料的孔结构，如孔径大小及分布、孔隙率。

（6）TEM透射电镜观察导电填料在孔壁上的分布和取向结构

（7）密度及收缩性能测试

采用排水法进行样片密度的测试并计算发泡倍率。

（8）矢量分析仪测定样品的电磁屏蔽性能

（9）力学性能测试

采用高低温双立柱试验机对材料的力学性能进行表征。

（二）实验的特色和亮点

本实验采用3D模型构建了虚拟实验室，在实验室中模拟实际场景中应有的实验用原料（包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯树脂，碳纳米管、石墨烯等填料，抗氧剂等加工助剂），仪器设备（包括Haak转矩流变仪、双螺杆挤出机、超临界二氧化碳输送装置、高压发泡釜，矢量分析测量仪，扫描电子显微镜等大型仪器），也包括实验室中必备的消防安全设施，应急喷淋装置，高温高压安全警示警告牌等，仿真模拟了实验过程中的物料的颜色和形态变化，特别模拟了复合材料在发泡过程中外部体积膨胀以及内部微孔形成的过程。

针对该研究型实验在后台加入了仿真的数学函数模型，该数学模型可根据操作者录入的各种不同原料的配方数值，从而可以仿真出复合材料具有不同导电性、熔融粘度等，从而使复合材料经发泡后具有各种不同性能参数的变化（包括：发泡倍率、泡孔尺寸、泡孔密度、导电率、电磁屏蔽性能等），可以有效引导操作者根据该数模的结果来连续调整原料配方比例进而观察结果的连续变化。