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        高性能柔性液態(tài)金屬復(fù)合屏蔽材料

        2021-12-04 03:29:25
        潤滑與密封 2021年8期
        關(guān)鍵詞:輕質(zhì)液態(tài)液滴

        柔性、高效電磁屏蔽材料在電子器件、信息通訊等領(lǐng)域具有重要意義,傳統(tǒng)金屬屏蔽材料(包括金屬框、金屬板和金屬網(wǎng)等)受到剛性大和不易彎折等缺點(diǎn)的限制。為此,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、深圳先進(jìn)電子材料國際創(chuàng)新研究院孫蓉團(tuán)隊(duì)選取柔性的液態(tài)金屬(Liquid Metal,LM)為填料、纖維素納米纖維(Cellulose Nanofiber,CNF)為基體,研制一種高性能柔性液態(tài)金屬復(fù)合屏蔽材料。

        研究團(tuán)隊(duì)利用LM優(yōu)異的流動(dòng)性,在剪切力的作用下,將LM分散成小液滴,其表面與空氣接觸被氧化生成絕緣的氧化鎵殼,同時(shí)與富含-OH和-COOH的CNF相互作用,經(jīng)冷凍干燥形成穩(wěn)定的LM/CNF復(fù)合物。然后通過機(jī)械壓膜,相互隔離和絕緣的LM液滴被擠破重新形成導(dǎo)電通路,獲得了具有層間結(jié)構(gòu)的LM/CNF復(fù)合屏蔽膜。該LM/CNF復(fù)合膜具有多層電子傳輸路徑,電導(dǎo)率高達(dá)96 000 S/m,在4~18 GHz的寬頻范圍內(nèi),電磁屏蔽效能高達(dá)65 dB(300 μm)。經(jīng)120 ℃熱處理8 h后,電磁屏蔽效能依然保持穩(wěn)定。

        此外,在前期工作中,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備出一系列高效、輕質(zhì)、柔性的電磁屏蔽材料,并對相關(guān)電磁屏蔽機(jī)制進(jìn)行了深入探討。開展的工作包括超高強(qiáng)度致密化碳納米管薄膜,輕質(zhì)、耐腐蝕的碳包覆銀納米線雜化海綿屏蔽材料,以及具有高化學(xué)穩(wěn)定性的MXene屏蔽材料等,為新型屏蔽材料的發(fā)展提供了理論與技術(shù)支撐。

        (來源:中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)

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