高度集成和微型化电子设备的进步，需要兼具优异导热性和有效电磁干扰（EMI）屏蔽性能的材料。然而，由于原始石墨烯（PG）增强镁基复合材料（PG/Mg）存在界面结合力差及结构设计受限等问题，难以将这些性能整合其中。本文，西安建筑科技大学马媛副教授、西北工业大学齐乐华教授等在《Carbon》期刊发表名为“An innovative multi-dimensional PyC-Cu NPs co-modification strategy for graphene reinforced Mg matrix composites for EMI shielding and thermal conduction”的论文，研创新性地提出了一种多维热碳-铜纳米颗粒（PyC-Cu NPs）共改性策略，用于构建具有多尺度三维结构的PG预制件增强AZ91D基体（PG/AZ91D）复合材料。
PG@PyC-1.5@Cu/AZ91D复合材料的电磁干扰（EMI）屏蔽效能为91.53 dB，而PG@PyC-2@Cu/AZ91D复合材料的热导率可达73.83 W/(m·K)，与PG/AZ91D复合材料相比，分别提高了230.1%和88.6%。PG@PyC@Cu/AZ91D复合材料的电磁波衰减源于传导损耗和极化损耗。多维异质结构为复合材料提供了多种电子和声子传输通道。本研究为制备具有优异EMI屏蔽和导热性能的功能性电子器件提供了一种简便的策略。
图1. Morphologies of preforms: SEM images of (a1, a2) PG@Cu preform, (b1, b2) PG@PyC-1.5@Cu preform, and (c1, c2) PG@PyC-2@Cu preform; (d1) bright-field TEM image of PG@Cu sheets; (d2) HRTEM image of Area A in (d1); (d3) SAED pattern of Area B in (d1); (d4) bright-field TEM image of PG@PyC-1.5@Cu sheets; (e) schematic diagram of PG@Cu and PG@PyC-2@Cu sheets.
本文提出了一种新型的多维PyC-Cu纳米颗粒共改性三维结构PG增强Mg基复合材料。得出以下结论：
(1)通过高效构建PG@PyC-2@Cu预制体，成功提升了导电性，使得该材料在厚度为3 mm时，电磁干扰屏蔽效率（EMI SE）达到89.43 dB，热导率（TC）为0.129 W/(m·K)。
(2)通过PyC-Cu纳米颗粒的共改性，PG与AZ91D之间的界面润湿角从128°降至78°。
(3)精心设计的PG@PyC-1.5@Cu/AZ91D复合材料在3 mm厚度下展现出91.53 dB的电磁干扰屏蔽效率（EMI SE）和65.54 W/(m·K)的热导率（TC）。
(4)PG@PyC@Cu/AZ91D复合材料的多维异质结构改善了界面极化与介电损耗，降低了声子散射损耗和界面热阻，并丰富了声子传热路径。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2026.121578
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