玄武岩纤维/功能化生物炭混杂PVA复合材料：力学增强与电磁干扰屏蔽性能

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本研究开发了以聚乙烯醇（PVA）为基体、玄武岩纤维和硅烷处理生物炭为增强体的混杂复合材料，并对其性能进行了系统评估。采用手工铺层工艺制备复合材料，表征了其力学性能、介电性能、磁性能和电磁干扰（EMI）屏蔽性能。通过五个配方设计（P、PF、PFB1、PFB2和PFB3）逐步增加增强体含量，其中生物炭含量呈递增趋势。研究结果表明，含50 vol.%玄武岩纤维和2 vol.%硅烷处理生物炭的PFB2复合材料综合性能最优，拉伸强度达147 MPa，弯曲强度163 MPa，冲击能量5.0 J，邵氏D硬度90，介电常数4.4，磁导率4.30，电磁干扰屏蔽效能65.92 dB。性能提升归因于硅烷偶联剂改善了填料分散性、优化了界面粘结强度，以及玄武岩纤维与生物炭之间的协同增强效应。研究表明该混杂复合材料在要求高力学完整性、优异介电性能和电磁屏蔽效能的结构应用领域具有良好的应用前景。

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