连续氧化石墨烯纤维和多壁碳纳米管增强碳纤维织物/环氧复合材料的电磁屏蔽效能

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在航空航天等需要电磁屏蔽（电磁干扰-屏蔽效能）的技术应用中，碳纤维织物复合材料被广泛使用。传统上，电磁屏蔽采用金属涂层或金属板，但导电填料填充的复合材料因其轻质特性，正成为金属板材的替代品。现有文献已探讨碳纳米管和氧化石墨烯薄片对电磁干扰的影响；然而，目前尚未有研究涉及碳纳米管/氧化石墨烯纤维及其排列方式对电磁干扰的影响。因此，本研究首次对填充有氧化石墨烯纤维、还原氧化石墨烯纤维以及多壁碳纳米管的轻质碳纤维织物/环氧复合材料的制备及其氧化石墨烯纤维的排列方式，进行了电磁屏蔽效能（EMI-SE）和电导率的综合研究。研究发现，具有相同排列（0-0）的双层还原氧化石墨烯能提高电磁干扰-屏蔽效能值，而具有相反排列（0-90）的还原氧化石墨烯则导致电磁干扰-屏蔽效能值下降。与氧化石墨烯薄片的相关文献结论相反，氧化石墨烯纤维和还原氧化石墨烯纤维的高度粗糙表面会因其引起的破坏性多次反射效应，导致电磁干扰-屏蔽效能的劣化。多壁碳纳米管通常比石墨烯基纤维提供更高的电磁干扰-屏蔽效能，原因在于其具有更高的电导率，且没有氧化石墨烯纤维卷曲表面带来的破坏性效应。当多壁碳纳米管的负载量为 15 wt% 时，复合材料实现了 32 dB 的电磁干扰-屏蔽效能，这被认为是许多应用中足够且适度的屏蔽水平。

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