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硝化棉(NC)是一种典型的含能材料,广泛应用于军事领域,但其是绝缘材料,在生产和使用过程中易产生静电而导致灾难事故。本文采用液相共混复合法,将导电填料添加进硝化棉中,改善硝化棉的抗静电性能。 以石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管、纳米硼化钛为导电填料,分别采用物理机械法和化学接枝法来对导电填料进行处理,使其均匀分散于硝化棉体系中,从而制备出了具有不同抗静电效果的硝化棉/导电填料复合材料。通过红外光谱仪、扫描电子显微镜等对复合材料的成分和微观形貌进行了表征,并采用高阻计、电子万能试验机、静电火花感度测试仪等对制备的硝化棉/导电填料复合材料进行了测试,且对其抗静电机理进行了理论分析。实验结果表明:制备抗静电性能最佳的硝化棉/导电填料复合材料的实验条件为:添加质量分数为1.0%的碳纳米管及0.1%的分散剂A到硝化棉基体材料中,制备所得的抗静电硝化棉复合材料的表面电阻率和体积电阻率为:2.2×109Ω和7.5×109Ω.m,相比于硝化棉原料,分别降低了6个数量级和3个数量级,达到了GJB2527-95弹药防静电要求,且其静电火花感度为4.52J,相比于硝化棉原料,增大了0.28J。 本研究为硝化棉的抗静电研究提供了新的方法和途径,对于硝化棉的安全生产和使用具有重要的意义。