电磁屏蔽
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浙江大学《Carbon》:轻质石墨烯-铜芯壳纳米纤维织物,用于高效电磁干扰屏蔽
研究通过电纺丝和后续无电镀工艺,制备出纳米级超薄铜包覆石墨烯同轴纳米纤维织物(GNF@tCu),旨在协同发挥碳基材料与金属的互补优势。这种由核壳纳米纤维组成的织物具有出色的柔韧性、低密度(0.53 g/cm3)和高导电性(3 × 104 S/m)。
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屏蔽效能最优6G通信材料亮相
杨树斌团队创新性地提出了一种“刚度介导”合成策略,通过精准调控二维碳化物和碳氮化物原子层的弯曲刚度,构建出一系列由层间氢键耦合的新结构,形成新型超晶格材料。“新材料的电导率是传统二维材料的22倍,还实现了124分贝的屏蔽效能,优于目前所有已知的同厚度人工材料,刷新了同厚度电磁屏蔽材料的世界纪录。”杨树斌解释,该材料的抗信号干扰能力强,可以保护设备稳定运行,适应极端环境。
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NSR | 一笔速成,激光“画”出石墨烯超表面电磁波开关
研究团队通过激光诱导石墨烯(LIG)技术,一笔“画”出高精度的图案化电磁超表面,实现5×5 cm2尺寸超表面的5分钟“速成”。应用时只需要简单的90°旋转操作,即可完成电磁屏蔽效率在9.66%-99.78%的连续调控,达到电磁波开/关(透过/屏蔽)的快速切换的效果。同时,团队基于此石墨烯超表面设计了一种新型信息电磁加密与编码系统。
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安徽工业大学《AFM》:超轻磁性石墨烯/空心微球气凝胶,用于可穿戴电子、航空航天等
研究提出一种可扩展策略,直接构建具有双层结构的超轻(33.1 mg cm⁻³)多功能气凝胶。该气凝胶通过整合FeCo包覆空心微球(FeCo@HM)与还原氧化石墨烯(rGO)网络制备而成。所得材料在多个方面展现出卓越性能:80 wt.% FeCo@HM复合材料的比电磁屏蔽效能(SSE)达3931.5 dB cm² g⁻¹,其中74.8%的屏蔽效果源于吸收作用。
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激光诱导石墨烯新突破-武汉理工大学Nano Res.:低方阻激光分步诱导石墨烯实现电磁屏蔽调控
武汉理工大学何大平教授课题组提出了一种激光分步诱导石墨烯(LSIG)策略,结合聚焦与离焦激光加工,以优化石墨烯的结晶度和方阻。最初施加的聚焦激光照射会导致纵向热量在基底中渗透与扩散,从而促使PI分子转化为石墨烯,但同时产生大量缺陷;随后施加的离焦激光照射则能有效修复缺陷并促进晶粒生长。
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北京大学《Matter》:高导电石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维,用于电磁干扰屏蔽
研究提出一种基于维度工程的序列组装策略,利用二维石墨烯与一维碳纳米管的互补几何结构,在任意纤维表面构建出贴合紧密且坚固的涂层。该研究强调维度在引导液相纳米材料组装过程中的关键作用。所得石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维(GCAFs)展现出高导电性和机械强度。经织造制成织物后,其平均电磁干扰屏蔽效能达85.88分贝,并在恶劣环境下保持性能稳定。
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河南工程学院《Polym. Compos》:多层结构PPy/石墨烯复合丝织物,用于电磁干扰屏蔽
研究通过简便的自组装工艺,成功开发出一种氧化石墨烯与吡咯复合丝绸织物(PPy-rGO-SF)。该织物凭借氧化石墨烯(rGO)与聚吡咯(PPy)的协同增强效应,展现出0.141 kΩ/cm的优异电导率及90%的卓越电磁干扰屏蔽效率。该电磁屏蔽织物还展现出优异的稳定性,经30次机械变形循环测试后仍保持90%的屏蔽效能。这些成果为智能可穿戴服装与电磁屏蔽产品的开发提供了重要潜力。
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西南交通大学《Carbon》:受竹荪启发的石墨烯/MXene气凝胶薄膜,用于可穿戴抗干扰设备
通过交替自组装、液氮辅助冰模板冷冻、冷冻干燥及后续HI蒸汽还原的序列工艺,成功合成了这种复合气凝胶薄膜。通过氧化石墨烯与MXene纳米片构筑的内部定向排列开孔结构及交替界面,可促进电磁波的内部多重反射与吸收,从而形成广泛的电磁波能量衰减路径。同时,高电导率与偶极极化效应的协同作用进一步增强电磁波耗散,提升整体电磁屏蔽性能。
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燕山大学《Mater Des》:多功能柔性石墨烯聚集体薄膜,用于EMI屏蔽和红外隐身等
通过真空辅助过滤含NG、H₂SO₄和KHSO₅的浆料实现NG取向排列;在室温下通过GAs限制取向生长形成取向排列的GAs泡沫;在450°C下对GAs泡沫进行酸去除;以及对GAs泡沫进行单向机械压缩。制备的超薄GAs压制薄膜展现出优异的柔韧性与高取向度。
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山东利特纳米申请一种改性石墨烯/PMIA纳米复合材料及其制备方法专利,电磁屏蔽效能可达50dB
本发明通过对氧化石墨烯进行特定的工艺步骤,包括特定的改性工艺以及醇洗等,改性氧化石墨烯与PMIA短纤相结合后得到的复合材料更加紧密,电磁屏蔽效能可达50dB;整体工艺更加简单,原料选择性广,不受限于原料纤维束的结构形式。
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哈尔滨理工大学《JAC》:规模化制备石墨烯/SiC复合材料,用于集成电磁干扰屏蔽和导热
研究主要采用一种工业可扩展的制备方法,以氧化石墨烯滤饼为原料,并引入碳化硅(SiC)纤维作为石墨烯层之间的连接桥。SiC纳米纤维逐渐锚定在石墨烯层上,从而提升了石墨烯基复合材料的EMI屏蔽效果和热导率。
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中科院宁波材料所《JMCA》:分层多孔聚酰亚胺/石墨烯气凝胶,具有优异的压缩性和电磁干扰屏蔽性能
研究提出采用双模板策略(冰模板法与牺牲模板法)在冻干过程中制备了具有分级开放孔结构的聚酰亚胺/石墨烯气凝胶,其中柔性且机械性能优异的聚酰亚胺作为基体,石墨烯作为导电填料。因此,刚性石墨烯和牺牲球体之间的相似尺寸产生了广泛的开孔。
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澳大利亚南昆士兰大学宋平安等:废弃口罩纤维为“芯”,石墨烯为“鞘”,“芯-鞘”结构实现热管理和电磁屏蔽性能的显著提升
研究团队通过静电自组装技术,将石墨烯纳米片均匀松散地包覆在废弃口罩的PP纤维上,并进一步采用热压技术将石墨烯纳米片(GNPs)紧密地附着在PP纤维表面。由于石墨烯纳米片在PP纤维表面形成了面对面紧密接触,进而构建了连续高效的导热/导电通路(图1c),因此所制备的PP@G纳米复合材料展现出了优异的热导率(87 W m⁻¹ K⁻¹)和电磁屏蔽性能(1100 dB cm⁻¹)(图1d)。此外,研究团队还通过生命周期评估和技术经济评估深入探究了这种回收利用策略的可行性(图1e-f)。
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太原理工大学Carbon:氧化石墨烯精准修复石墨泡沫微裂纹:实现高效散热与电磁屏蔽
研究人员巧妙地利用氧化石墨烯(GO)来针对性地修复石墨泡沫(GF)的微裂纹。通过吸附GO,使其精准附着于GF骨架的裂纹处,借助氢键和毛细管力实现修复。在石墨化过程中,GO片层不仅作为模板诱导石墨晶粒有序排列,还提升了石墨化度至98.5%。
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天津工业大学《ACS APM》:基于MWCNT和改性石墨烯的复合柔性薄膜,用于电加热和EMI屏蔽
在制备过程中,采用多巴胺盐酸盐(PDA)对石墨烯进行改性,其与MWCNT-NH₂的协同作用建立了有效的导电网络,从而提升了PVDF-HFP中的电荷转移效率。复合薄膜的电导率和电磁干扰屏蔽效能通过导电填料与聚合物的合理排列实现。厚度为0.2 mm的薄膜达到电磁屏蔽效能(EMI SE)32.54 dB,并展现出令人印象深刻的平面电导率1000 S/m。此外,该薄膜因其更高的电导率而展现出优异的热导率,在5 V电压下温度可达约172 °C。