增加了电磁干扰屏蔽和负载承载,采用AZ91D中的三维原始石墨烯@火炭骨架
Yuan Ma1, Lingjun Guo1, Yuchen Cao1
1Shaanxi Key Laboratory of Fiber Reinforced Light Composite Materials, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, China.
Nature communications
|January 15, 2026
概括
开发用于先进电子产品的轻质材料需要高电磁干扰 (EMI) 屏蔽和机械强度. 这项研究介绍了一种新的3D石墨烯复合材料,可以实现这两者,为苛刻的应用提供卓越的性能.
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:
- 先进的电子系统需要轻质材料,具有出色的电磁干扰 (EMI) 屏蔽和机械性能.
- 设计具有高EMI屏蔽和承载能力的三维 (3D) 原始石墨烯 (PG) 结构具有挑战性.
研究的目的:
- 开发一种新的3D结构复合材料,将高EMI屏蔽和机械强度结合在一起.
- 克服通信系统,雷达预警和卫星探测现有材料的局限性.
主要方法:
- 采用了3D骨架预构-透填充方法.
- 融化AZ91D合金被入3D结构的原始石墨烯@pyrocarbon (PG@PyC) 脚手架,使用液体固体入挤出技术.
- 在AZ91D矩阵中的3DPG@PyC的结构完整性得到了维护.
主要成果:
- 由此产生的PG@PyC增强AZ91D矩阵 (PG@PyC/AZ91D) 复合材料在3毫米厚度下表现出76.70dB的EMI屏蔽效率.
- 复合材料的最终压力强度为276 MPa,最终抗拉强度为231 MPa.
- 展示了卓越的综合性性能,结合了结构和功能性质.
结论:
- 开发的PG@PyC/AZ91D复合材料是用于综合结构和功能应用的有希望的轻质材料.
- 创新的制造方法使我们能够为苛刻的环境创造先进的材料.
- 这项工作解决了在3D石墨烯基复合材料中实现高EMI屏蔽和机械强度的挑战.
