日前,材料領(lǐng)域權威期刊AdvancedMaterials(IF=19.791)刊發(fā)了西北工業(yè)大學(xué)關(guān)于超輕電磁屏蔽材料的最新研究成果。該論文以西北工業(yè)大學(xué)納米能源材料研究中心宋強副研究員和超高溫結構復合材料重點(diǎn)實(shí)驗室葉昉副教授為并列第一作者,以李賀軍,付前剛和魏秉慶教授為共同通訊作者,并在材料學(xué)院殷小瑋等教授的協(xié)助指導下完成。
近年來(lái),高效、輕質(zhì)電磁屏蔽碳材料受到國際范圍內的廣泛關(guān)注。傳統的單體碳材料,如碳納米管、石墨烯等,受限于其單一的結構特征,電磁屏蔽效能很難進(jìn)一步提升。
為解決這一問(wèn)題,作者提出借助CVD手段,實(shí)現石墨烯納米片與碳納米管的雜化連接,利用雜化體獨具的跨尺度缺陷、界面提高其對電磁波吸收屏蔽效能的新思路。先借助模板CVD制備了碳納米管泡沫,然后借助等離子增強CVD在碳納米管表面原位生長(cháng)了多層石墨烯納米片。SEM和TEM分析顯示,石墨烯與碳納米管之間存在共價(jià)結合、石墨烯納米片自身具有豐富的邊緣結構;碳納米管表面石墨烯納米片的嫁接構筑了納米尺度上的導電網(wǎng)絡(luò ),其與碳納米管微米導電網(wǎng)絡(luò )協(xié)同實(shí)現了對電磁波的更強消耗。所制備的雜化體泡沫電磁屏蔽效能相比同密度的碳納米管泡沫提高了80-110%,比屏蔽效能高達6600dB/(g/cm3),為目前報道最高值。
同時(shí),力學(xué)研究表明,該材料還可作為一種優(yōu)異的納米增強體,能夠有效提高樹(shù)脂材料的力學(xué)性能。上述研究為石墨烯和碳納米管的雜化應用提供了新思路。
資料來(lái)源:西工大新聞網(wǎng)
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