石墨烯作為現(xiàn)在最為熱門新興納米材料之一，廣泛應(yīng)用于單分子氣體偵測(cè)、透明導(dǎo)電電極、導(dǎo)熱材料、熱界面材料、超級(jí)電容器、石墨烯生物器材、鋰電池電池技術(shù)等領(lǐng)域。石墨烯做電磁屏蔽材料如何？

當(dāng)代電子信息技術(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品的普及，在滿足人們生活需要的同時(shí)，使得電磁波在人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛存在。電磁波輻射造成了電磁污染、電磁干擾、泄密等棘手問題，妨礙了電子信息工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。有效解決這一問題方案，是研發(fā)出能夠吸收特定頻段電磁波的材料。

寧波材料所高分子事業(yè)部鄭文革研究員團(tuán)隊(duì)一直致力于高效電磁屏蔽材料的開發(fā)，前期已經(jīng)在石墨烯基電磁屏蔽材料的制備以及性能研究方面取得一系列進(jìn)展。近期，該團(tuán)隊(duì)又在石墨烯基電磁屏蔽材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究方面取得重要進(jìn)展。

（1）研究人員設(shè)計(jì)了一種具有夾層結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度柔性聚合物/石墨烯復(fù)合薄膜，并探索了鋸齒形折疊結(jié)構(gòu)對(duì)薄膜電磁屏蔽的影響。高強(qiáng)度柔性聚合物/石墨烯復(fù)合薄膜是以普通無紡布作為增強(qiáng)夾層，并以聚合物/石墨烯復(fù)合物作為導(dǎo)電涂層制備而得的。電磁屏蔽測(cè)試結(jié)果顯示對(duì)薄膜樣品進(jìn)行鋸齒形折疊可以增強(qiáng)其電磁屏蔽性能（特別是對(duì)于具有較高電導(dǎo)率的薄膜），其中較小的鋸齒夾角以及較長(zhǎng)的鋸齒邊長(zhǎng)使得鋸齒形折疊對(duì)薄膜電磁屏蔽增強(qiáng)越加明顯，這主要是因?yàn)檩^小的鋸齒夾角以及較長(zhǎng)的鋸齒邊長(zhǎng)可以使得更大面積的材料參加電磁屏蔽，同時(shí)增強(qiáng)鋸齒對(duì)電磁波的多重反射衰減。同時(shí)，通過對(duì)鋸齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的拉伸或壓縮就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜電磁屏蔽性能的有效調(diào)控。

（2）研究人員探索了多層復(fù)合結(jié)構(gòu)（梯度結(jié)構(gòu)+中空三明治結(jié)構(gòu)）對(duì)聚合物/石墨烯復(fù)合材料電磁屏蔽性能的影響。

首先，通過對(duì)不同石墨烯含量的聚合物/石墨烯復(fù)合泡沫進(jìn)行自由疊加組合可以制備出不同梯度結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，結(jié)果表明：

①梯度結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料的電磁屏蔽性能影響較小，但卻可以大幅提升復(fù)合材料與空氣之間的波阻抗，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)電磁波的吸收性能；

②吸波性能最強(qiáng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是具有a-b-c結(jié)構(gòu)，而對(duì)電磁波反射最強(qiáng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是c-b-a結(jié)構(gòu)。

另外，將透波材料夾在兩層聚合物/石墨烯復(fù)合泡沫之間可以得到一種具有中空三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，結(jié)果表明：

①中空三明治結(jié)構(gòu)可以大幅提高復(fù)合材料的屏蔽性能，但是主要原因是增強(qiáng)了材料對(duì)電磁波的反射；

②三明治結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料屏蔽效能的提高量與其中間透波層的厚度有關(guān)，當(dāng)厚度為對(duì)應(yīng)頻段1/4波長(zhǎng)時(shí)，其增幅最大。

該研究對(duì)于設(shè)計(jì)具有高屏蔽和吸波性能的聚合物基電磁屏蔽材料具有較大的參考價(jià)值，此為近期石墨烯做電磁屏蔽材料取得的相關(guān)進(jìn)展，您的關(guān)注即儒佳的關(guān)注儒佳，儒佳致力于濕法納米材料研磨設(shè)備。