多层次构建耐用和阻燃CNF/MXene/PDMS复合气凝,用于超高的电磁屏蔽性能和超低的导热性
Yongqian Shi1, Yanjun Zhu1, Shan Liu2
1College of Environment and Safety Engineering, Fuzhou University, 2 Xueyuan Road, Fuzhou, 350116, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|April 10, 2025
概括
这项研究开发了使用MXene和纤维素纳米纤维的先进复合气凝,用于优异的电磁干扰 (EMI) 屏蔽. 这些轻量级,耐用的材料在各种应用中提供出色的EMI保护和阻燃性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 对于轻质,可压缩的电磁干扰 (EMI) 屏蔽材料的需求日益增加.
- 现有的MXene气凝的局限性:耐水性差,机械强度低,氧化,成本高.
研究的目的:
- 开发具有增强EMI屏蔽,机械和阻燃性能的高性能复合气凝.
- 为更广泛的应用克服传统MXene气凝的局限性.
主要方法:
- 通过定向冷和冷干燥,共同组装MXene和纤维素纳米纤维 (CNF).
- 用阻燃性聚甲基 (PDMS) 进行封装,以创建多层次结构.
- 复合气凝的EMI屏蔽,机械,热和阻燃性能的表征.
主要成果:
- 实现了96.8dB (X频段) 的超高EMI屏蔽效率,使用效率高 (1713.27dBg-1).
- 由于PDMS涂层,提高了机械强度 (17.01 kPa压力强度,增加了199.5%) 和耐用性.
- 展现出出色的阻燃性能 (54.6%的热释放率降低),超低的导热率 (0.0530 W m-1 K-1),以及出色的疏水性.
结论:
- 开发的CNF/MXene/PDMS复合气凝为轻量级和有效的EMI屏蔽提供了一个有前途的解决方案.
- 多层次结构和PDMS涂层赋予了卓越的耐用性,阻燃性和绝热性.
- 这些先进的材料显示出在EMI保护,热管理和智能火灾检测方面的应用潜力.
