随着电子设备密集化与红外探测技术发展，亟需兼具轻质、柔性、耐高温的电磁屏蔽与红外隐身多功能材料，而单一金属或聚合物体系难以兼顾宽带屏蔽效能、低红外发射率与高温稳定性。本文，西班牙马德里卡洛斯三世大学Javiel Fernández、Olga Martín、Juan Carlos Cabanelas 与 Javier Pozuelo 团队在《Journal of Materials Chemistry C》期刊发表名为”Modified nonwoven with graphene for electromagnetic shielding and infrared stealth”的论文，研究基于经还原氧化石墨烯（RGO）改性的铝硅酸盐陶瓷纤维的多孔无纺复合材料的开发与表征，该材料适用于电磁屏蔽和红外隐身应用。
通过改良的Hummers法合成了氧化石墨烯（GO），随后将其吸附在商用陶瓷纤维基材上，再通过水热合成进行还原，并在500和1000 °C下进行热处理。系统研究了石墨烯含量和还原温度对电学性能及屏蔽性能的影响。结构与形态分析（SEM、FT-IR、XRD）证实了RGO已成功集成到多孔基体中。在8–18 GHz频段进行的电磁表征表明，屏蔽性能主要由吸收而非反射决定，其中性能最佳的复合材料在经历四次GO吸附循环和1000 °C热还原处理后，总屏蔽效率高达18 dB（衰减率约98.4%）。高导电性、分级多孔结构和热稳定性的协同作用，通过焦耳热、偶极极化和介电损耗机制实现了高效的能量耗散。进一步的测试证明了该复合材料出色的隔热能力和可重复的焦耳热行为，这印证了其在先进屏蔽和热管理应用中的多功能潜力。
由铝硅酸盐陶瓷纤维和还原氧化石墨烯组成的多孔无纺复合材料已被成功开发为高性能电磁吸收体。通过采用先进行多次GO吸附循环，随后实施定向还原策略，实现了可调的电导率以及有效的GHz频段屏蔽效果。结果清楚地表明，主要的屏蔽机制是吸收，这得益于多孔陶瓷结构以及RGO的电导率。增加GO吸附循环次数可提高电磁干扰（EMI）屏蔽效能，其中在1000 °C下进行热处理可获得最高的衰减效果（高达18 dB），显著优于在较低温度下处理的复合材料。
除了电磁性能外，这些复合材料还表现出显著的热屏蔽能力，在 200 °C 时可阻隔超过 55% 的辐射热，并在循环焦耳加热测试中保持其结构和功能完整性。施加电压与表面温度之间的线性关系进一步证实了其适用于受控加热应用。这些研究成果开辟了一条可扩展、多功能的途径，用于生产具有多功能特性的轻质、柔性且环境稳定性强的材料，使其成为电子、航空航天、隐身技术及热防护系统应用领域中极具前景的候选材料。
文献：https://doi.org/10.1039/d6tc01139j
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