石墨烯做电磁屏蔽材料

石墨烯作为现在最为热门新兴纳米材料之一，广泛应用于单分子气体侦测、透明导电电极、导热材料、热界面材料、超级电容器、石墨烯生物器材、锂电池电池技术等领域。石墨烯做电磁屏蔽材料如何？

当代电子信息技术的发展和电子产品的普及，在满足人们生活需要的同时，使得电磁波在人们日常生活中广泛存在。电磁波辐射造成了电磁污染、电磁干扰、泄密等棘手问题，妨碍了电子信息工业稳定发展。有效解决这一问题方案，是研发出能够吸取特定频段电磁波的材料。

宁波材料所高分子事业部郑文革研究员团队一直致力于高效电磁屏蔽材料的开发，前期已经在石墨烯基电磁屏蔽材料的制备以及性能研究方面取得一系列进展。近期，该团队又在石墨烯基电磁屏蔽材料的结构设计与性能研究方面取得重要进展。

（1）研究人员设计了一种具有夹层结构的高强度柔性聚合物/石墨烯复合薄膜，并探索了锯齿形折叠结构对薄膜电磁屏蔽的影响。高强度柔性聚合物/石墨烯复合薄膜是以普通无纺布作为增强夹层，并以聚合物/石墨烯复合物作为导电涂层制备而得的。电磁屏蔽测试结果显示对薄膜样品进行锯齿形折叠可以增强其电磁屏蔽性能（特别是对于具有较高电导率的薄膜），其中较小的锯齿夹角以及较长的锯齿边长使得锯齿形折叠对薄膜电磁屏蔽增强越加明显，这主要是因为较小的锯齿夹角以及较长的锯齿边长可以使得更大面积的材料参加电磁屏蔽，同时增强锯齿对电磁波的多重反射衰减。同时，通过对锯齿结构进行简单的拉伸或压缩就可以实现对薄膜电磁屏蔽性能的有效调控。

（2）研究人员探索了多层复合结构（梯度结构+中空三明治结构）对聚合物/石墨烯复合材料电磁屏蔽性能的影响。

首先，通过对不同石墨烯含量的聚合物/石墨烯复合泡沫进行自由叠加组合可以制备出不同梯度结构的复合材料，结果表明：

①梯度结构对复合材料的电磁屏蔽性能影响较小，但却可以大幅提升复合材料与空气之间的波阻抗，进而增强对电磁波的吸取性能；

②吸波性能最强的结构设计是具有a-b-c结构，而对电磁波反射最强的结构设计是c-b-a结构。

另外，将透波材料夹在两层聚合物/石墨烯复合泡沫之间可以得到一种具有中空三明治结构的复合材料，结果表明：

①中空三明治结构可以大幅提高复合材料的屏蔽性能，但是主要原因是增强了材料对电磁波的反射；

②三明治结构对复合材料屏蔽效能的提高量与其中间透波层的厚度有关，当厚度为对应频段1/4波长时，其增幅最大。

该研究对于设计具有高屏蔽和吸波性能的聚合物基电磁屏蔽材料具有较大的参考价值，此为近期石墨烯做电磁屏蔽材料取得的相关进展，您的关注即儒佳的关注儒佳，儒佳致力于湿法纳米材料研磨设备。