下至上策略设计了大型光烯/PBO纳米纤维复合纸,具有出色的波透明性能和热导电性
Yuhan Lin1, Lin Tang2, Mingshun Jia1
1Shaanxi Key Laboratory of Macromolecular Science and Technology, School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, 710072, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|August 19, 2025
概括
新的聚合物复合纸用化石墨烯 (FG) 和聚 (p-phenylene benzobisoxazole) 前体纳米纤维 (prePNF) 制成,为先进的天线提供卓越的波透明度和导热性. 这种自下而上的合成策略具有成本效益,并使大规模生产成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 在5G/6G通信,航空航天和运输领域的小型化和高频需求需要用于雷达天线系统的先进材料.
- 现有的聚合物复合纸经常缺乏波透明度和导热性的必要组合.
- 对于高性能的聚合物复合纸,迫切需要具有成本效益的大规模生产方法.
研究的目的:
- 开发一种新的下方合成策略,用于生产聚乙 (p-phenylene benzobisoxazole) 前体纳米纤维 (prePNF) 和化石墨烯 (FG) 复合纸.
- 为提高用于雷达天线应用的聚合物复合纸的波透明性能和导热性.
- 调查FG内容对复合纸特性的影响,并比较下至上策略与自上而下的方法.
主要方法:
- 采用了自下而上的策略来合成prePNF.
- 预PNF与FG均混合,并通过吸过,热压和热制成复合纸.
- 描述包括测量波透明系数,内平面和透平面导热率,抗拉强度和性.
主要成果:
- 通过下顶策略准备的FG/PNF复合纸 (40%FG) 在10GHz时达到96.3%的波透明系数,平面内导热率为7.13W m-1K-1和平面内导热率为0.67W m-1K-1.1.
- 这些特性显著优于由上下策略和纯PNF纸制成的特性.
- 复合纸还表现出出色的机械性能,其抗拉强度达到197.4MPa,性为11.6MJm-3.3.
结论:
- 下顶合成策略对于生产具有优越波透明度和导热性的FG/PNF复合纸来说是有效的.
- 这种方法可以减少准备时间和成本,使先进的天线系统能够大规模生产.
- 开发的复合纸显示了5G/6G通信,航空航天和运输领域的应用潜力.
