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中科院金屬所任文才團隊ACS Nano、AM齊發:史上最強電磁屏蔽材料、超薄層狀原始石墨烯納米膜
發布:Iron_MAN10   時間:2020/2/27 17:21:46   閱讀:124 
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(一)史上最強電磁屏蔽材料

石墨薄膜具有諸多優異的性能,在儲能、電磁干擾(EMI)屏蔽、熱管理、紫外光刻等領域都有著廣闊的應用前景。但是,現有的合成方法需要非常高的處理溫度(∼3000°C)和/或長達數小時的處理時間,阻礙了石墨烯膜的應用。
 

2月19日,中國科學院金屬研究所任文才研究員報道了通過在乙醇中淬火熱的鎳箔,實現了在幾秒鐘內快速合成數十納米厚的高質量石墨薄膜。通過該方法,石墨烯膜的垂直生長速率可達64nm·s-1以上,比現有方法高出2個數量級以上。此外,制備得到的薄膜具有優異的導電性(∼2.6×105s/m)和高機械強度(∼110MPa),與化學氣相沉積法相當甚至優于化學氣相沉積法。作者展示了這些石墨薄膜在電磁干擾屏蔽的應用潛力,它顯示出高達481000 dB cm2 g–1的絕對屏蔽效能,超過了之前所有報道的合成材料。相關論文以“Second Time-Scale Synthesis of High-Quality Graphite Films by Quenching for Effective Electromagnetic Interference Shielding”為題,發表在《ACS Nano》上,第一作者為:Zhou Tianya。
 

 
全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b08169

(二)具有超高電磁干擾屏蔽性能的超薄層狀原始石墨烯納米膜

隨著下一代便攜式和可穿戴電子產品的發展,迫切需要開發具有高屏蔽效能(SE)的超薄、輕質、高強度和導熱電磁干擾(EMI)屏蔽材料。原始石墨烯(PG)在滿足上述要求方面具有很大的潛力,但原始石墨烯納米片的加工性能較差,阻礙了其應用。
 

中國科學院金屬研究所任文才研究員團隊采用一種掃描離心鑄造法高效合成了原始石墨烯負載率高達90wt%的高取向層狀PG膜和仿珍珠層PG/聚合物復合材料。由于原始石墨烯納米片的規整排列,PG膜具有高導電性和多重內反射,表現出與MXen薄膜相當的超高電磁干擾屏蔽效能(EMI-SE)。對于厚度約為100μm的PG膜,EMI SE為93 dB,對于厚度約為60μm的PG/聚酰亞胺復合膜,EMI SE為63 dB,這種PG納米片基薄膜具有高機械強度(~145MPa)和高熱導率(~190W m-1K-1),超越同類MXene薄膜。這種膜綜合性能優異,易于批量加工,為PG納米片在電磁干擾屏蔽材料中的實際應用鋪平了道路相關論文以“Superhigh ElectromagneticInterference Shielding of Ultrathin Aligned Pristine Graphene Nanosheets Film”為題,發表在《Advanced Materials》上。第一作者為:Wei Qinwei。
 

掃描離心鑄造法合成高取向層狀PG薄膜


實物照片、微觀結構和性能

全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201907411


來源:高分子科學前沿
 
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