聚合物共混碳纤维纳米填料复合材料的电磁屏蔽性能

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电磁屏蔽(ES)在设计受射频波控制的高灵敏度电子设备时是选择材料的重要方面，以防止电磁干扰(EMI)。由于高频波与屏蔽材料的强烈相互作用，具有适当杂质浸渍的材料设计会影响屏蔽机制。本研究深入研究了环氧树脂共混石墨烯浸渍碳纤维复合材料(EPCF@1%GN)的EMI屏蔽性能和电磁吸收特性。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)研究了样品EPCF@1%GN的表面形貌，为增强制备材料的屏蔽效果提供了形貌学依据。屏蔽参数计算表明，不含石墨烯的参考复合材料表现出最低的总屏蔽效能。相比之下，含石墨烯的复合材料的EMI屏蔽性能显著提高，EPCF@1%GN约为20 dB，比环氧树脂共混碳纤维复合材料(EPCF)提高近70%，这可能是由于所设计材料的吸收能力增强所致。此外，通过热重分析(TGA)分析了热耐受性。含石墨烯的复合材料表现出不同的孔隙率特性，这可能影响其电磁特性，突出了微波吸收的屏蔽机制。本研究强调了对有效电磁干扰屏蔽材料的迫切需求，特别是在电子设备、航空航天和国防领域的应用。传统金属基屏蔽材料虽然有效，但存在重量和腐蚀等局限性。本研究探索了一种轻质聚合物基复合材料，提供了具有优异微波吸收能力的高性能替代品。研究突出了EPCF@1%GN复合材料从反射主导向吸收驱动屏蔽行为的转变。优异的热稳定性(可达625°C)、增强的介电损耗、界面极化和改善的阻抗匹配使该复合材料非常适合用于先进应用中的EMI屏蔽。

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