導(dǎo)熱/電磁屏蔽一體化高分子復(fù)合材料

西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院顧軍渭教授“結(jié)構(gòu)/功能高分子復(fù)合材料”（SFPC）課題組團(tuán)隊(duì)以聚酰亞胺（PI）為基體、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球?yàn)槟０?，采用“靜電紡絲-真空輔助抽濾-鋪層熱壓-熱處理”工藝制備Ti3C2Tx中空微球孔徑和分布可控的柔性(Fe3O4/PI)–Ti3C2Tx–(Fe3O4/PI)復(fù)合膜。多孔/多層結(jié)構(gòu)的可控設(shè)計(jì)可以有效增強(qiáng)界面極化，促進(jìn)電磁波多次反射，協(xié)同提升其力學(xué)性能和電磁屏蔽性能。當(dāng)Ti3C2Tx中空微球的孔徑為10 μm且PMMA/Ti3C2Tx質(zhì)量比為2：1時，(Fe3O4/PI)–Ti3C2Tx–(Fe3O4/PI)復(fù)合膜具有最佳的電磁屏蔽效能（85 dB）。有限元模擬進(jìn)一步驗(yàn)證了該復(fù)合膜對電磁波具有最優(yōu)的屏蔽效果。復(fù)合膜還兼具優(yōu)良的導(dǎo)熱性能（導(dǎo)熱系數(shù)為3.49W/(m·K)）和力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度為65.3 MPa）。

這種兼具優(yōu)異電磁屏蔽性能、導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能的柔性(Fe3O4/PI)–Ti3C2Tx–(Fe3O4/PI)復(fù)合膜在大功率化、便攜化以及可穿戴化柔性電子設(shè)備的電磁屏蔽防護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本工作近期以“Controlled Distributed Ti3C2TxHollow Microspheres on Thermally Conductive Polyimide Composite Films for Excellent Electromagnetic Interference Shielding”為題發(fā)表于Advanced Materials（2023, 10.1002/adma.202211642）上。

第一作者為西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院博士生張雅莉，通訊作者為西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院顧軍渭教授和新加坡南洋理工大學(xué)周琨教授。本研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（U21A2093和51903173）、XXX技術(shù)基礎(chǔ)重點(diǎn)項(xiàng)目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目、西北工業(yè)大學(xué)博士論文創(chuàng)新基金（CX2021107和CX2022073）以及高分子電磁功能材料陜西省“三秦學(xué)者”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的資助和支持。

來源：高分子科技

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202211642

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審核編輯 ：李倩