选用逐层拼装技能,开发出了具有可调电磁搅扰屏蔽功能的复合资料。该复合资料具有优异才能的高电导率(2475.86 S/m)和超卓的电磁搅扰屏蔽功能(均匀 X 波段电磁搅扰功率(SE)38.46 dB,肯定屏蔽效能(SSE/t)= 14388.56 dB cm2 g-1)。通过逐层拼装技能,7 层拼装资料的 EMI SE 功能到达 85.83 dB,EMI SSE/t 到达 32110.51 dB cm2 g-1。
通过仿真验证,比较了资料的 EMI 屏蔽功能,为 EMI 资料规划供给了思路。此外,该资料还具有优异才能的焦耳加热功能、快速的电热响应和杰出的温度可控性。该资料在恶劣的环境条件下,包含强酸、强碱、有机试剂、超声波、焚烧进程和极低的温度下,都表现出杰出的适应才能。虽然遭到这些严苛条件的影响,它的功能仍就坚持在 90% 以上。本研讨提出了一种磁介质协同、功能可调的 CFP 屏蔽资料,在未来的可穿戴设备、国防和航空航天范畴具有巨大的使用潜力。
图2. 初始 CFP(a)和通过氧化氢改性的碳纤维外表(b)的扫描电镜图画。右侧图画为扩大图画。(c-e) CFP @ GO 的扫描电镜图画,GO 接枝了不同浓度的 APTE (f) GO 经不同浓度的 APTES 改性后的傅立叶改换红外光谱 (g) CFP 和改性 CFP 以及接枝了 GO 的 CFP 的傅立叶改换红外光谱。
图3:(A-c)聚合 ZIF-67 颗粒的外表描摹,以及能量色散光谱仪(EDS)对 C、O 和 Co 元素的测绘。d-f)聚合前后的高分辨率 X 射线s 的峰别离光谱和 Co2p 的密封光谱。
图4:(a)是热处理后的 XRD 图样,将 40-60° 2θ 的峰方位扩大后得到(b)图样。如图(c)拉曼光谱热处理前后所示,对 CGZ-1000 进行峰值别离,得到图(d)。
图6. (A) 叠层拼装后的电导率改变图 (B) 叠层拼装后的均匀屏蔽效能直方图 (C) 厚度与均匀电磁搅扰屏蔽效能和电导率之间的联系 (d-f) 叠层资料的反射效能 SER、吸收效能 SEA 和全体屏蔽效能 SET (g) 资料的电磁屏蔽效能与同类型薄膜资料的电磁屏蔽效能比较 (h) 多层拼装的屏蔽机理示意图。
图8. (A) 在相同电压下不同层资料外表温度随时刻改变的曲线 (B) 在不同电源电压下一层资料外表温度随时刻改变的曲线 (C) 资料温度随电压升高或下降的阶跃改变 (D) 长时间安稳的焦耳加热功能 (E) 在 6V电压下去离子水作为热管理器使用的红外图画。
综上所述,本研讨通过原位聚合和热处理工艺成功制备了 /C 复合资料。依据成果得出,退火温度对资料的 EMI 特性有必定影响。ZIF-67衍生的Co/C纳米粒子均匀地涣散在GO片接枝的碳纤维(CF)上,传统碳在热处理进程中诱导了CF的石墨化程度。这就形成了一种共同的三维分层结构,可协同结合介电损耗和磁损耗。通过 1000 °C 热处理的 /C 样品具有十分超卓的高导电性(2475.86 S/m),并在 X 波段完成了超卓的电磁屏蔽功能(均匀 X 波段 38.46 dB,EMI SSE/t 为14388.56 dB cm2g-1)。在逐层拼装进程中,7 层到达 80 dB 以上,衰减了 99.999999 % 的电磁波。
仿真剖析了资料在逐层拼装进程中的可控电磁搅扰功能,并剖析了电磁波传输进程中的电场、磁场、电流和能量流密度矢量的散布。本文还展现了杰出的焦耳加热功能,在 10 V 电压下可敏捷到达 315 ℃,在 6 V 电压下具有长时间加热安稳性。一起,在恶劣环境下进行安稳性测验后,该资料仍能坚持 90% 以上安稳的电磁搅扰功能。因而,/C复合资料可作为一种牢靠的高功能 EMI 屏蔽资料,在杂乱环境、军事兵器、航空航天等范畴具有巨大的使用潜力。