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Ti3C2Tx MXene基电磁屏蔽材料的研究进展

2021-06-24王敬枫成中军谢志民王友善刘宇艳樊志敏

材料工程 2021年6期

王敬枫,康 辉,成中军,谢志民,王友善,刘宇艳,樊志敏

(1 哈尔滨工业大学 新能源转换与储存关键材料技术工业和信息化部重点实验室,哈尔滨 150001;2 哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室,哈尔滨 150001)

科学技术的飞速发展促进了电子电气设备的更新换代和使用频率,进而显著提升了人们的生活质量,但随之也带来了一系列的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)问题。过量的电磁波干扰不仅会严重影响高灵敏度电子设备的正常运行,而且还可能造成重要信息泄露,这对国防安全具有致命性的危害。另外,严重的电磁波辐射可能会对人体产生潜在的健康威胁,如增大患癌(长期暴露)、慢性病和神经系统等方面疾病的概率[1-2]。发展高性能的电磁屏蔽材料可以有效避免电磁干扰带来的危害[3-4]。电磁屏蔽主要的目的是最大限度地减少电磁波对防护目标的干扰,因此所用的电磁屏蔽材料需要具有较高的导电性,这样就能将绝大部分电磁波反射进而减少透过率。

金属材料具有高电导率和优异的电磁屏蔽性能,但由于其存在易腐蚀、难加工以及密度大等劣势,严重限制了在需要轻质特性的航空航天等领域电磁防护方面的应用。另外,尽管铁磁性材料、导电聚合物和部分碳材料作为填料构筑出的异质复合材料具有质量轻和稳定性好等优势,但其屏蔽性能通常仍然较低。石墨烯基于自身独特的二维结构和高电导率,在电磁屏蔽领域[5-6]展现出了广阔的应用前景,受到了学术界和产业界的高度重视。……

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