用於高性能電磁屏蔽的耐腐蝕輕質柔性碳包覆金屬納米線雜化泡棉

信息時代電子電氣設備的迅猛發展在給人們帶來方便的同時,也產生瞭大量的負面效應,如電磁信息泄露、電磁環境污染和電磁幹擾等新的環境污染問題。高性能電磁波屏蔽材料已成為解決電磁波污染的關鍵技術。隨著高頻高速5G時代的到來以及可穿戴設備的發展,對電磁屏蔽材料提出瞭更高的要求。金屬材料雖具有良好的電磁屏蔽性能,但其密度大、易腐蝕等特點限制瞭其進一步應用。因此,發展高效、輕質、柔性、耐腐蝕金屬基電磁波屏蔽材料是一項重大挑戰。

近日,香港中文大學教授廖維新,中國科學院深圳先進技術研究院汪正平、孫蓉團隊在國際納米材料期刊Small上發表瞭最新研究成果Anticorrosive,ultra-light and flexible carbon-wrapped metallic nanowire hybrid sponges for highly efficient electromagnetic interference shielding(《用於高性能電磁屏蔽的耐腐蝕輕質柔性碳包覆金屬納米線雜化泡棉》)。

科研人員采用水熱法和高溫退火制備瞭碳包覆銀納米線雜化海綿(Ag C),該Ag C海綿具有超輕(極低的密度3.2 mg/cm3)、良好的力學性能(可彎折、扭曲,以及在90%壓縮應變下完全回復)和優異的電磁波屏蔽性能(在X-band和Ku-band高於70 dB)。更為重要的是,由於殼層碳對銀線的有效包覆及其特殊的多孔結構,Ag C海綿表現出超疏水(水接觸角158o)和優異的耐腐蝕性能(在pH=0的硝酸溶液下浸泡7天屏蔽性能無明顯變化)。

該雜化海綿結合瞭金屬優異的屏蔽性能和碳材料的輕質、柔性和耐腐蝕等優點,綜合性能遠優於傳統金屬材料和普通碳材料。該工作為開發高效、輕質、柔性、耐腐蝕金屬基電磁屏蔽材料提供瞭新的設計思路。香港中文大學博士生萬艷君為論文第一作者,廖維新、孫蓉為論文的共同通訊作者,團隊成員研究員朱朋莉和於淑會參與瞭該項研究工作。

用於高性能電磁屏蔽的耐腐蝕輕質柔性碳包覆金屬納米線雜化泡棉
用於高性能電磁屏蔽的耐腐蝕輕質柔性碳包覆金屬納米線雜化泡棉

相關工作得到瞭國傢重點研發專項(2017YFB0406300)、香港研究資助局(T23-407/13-N)、先進電子封裝材料廣東省創新團隊(2011D052)、廣東省高密度電子封裝關鍵材料重點實驗室(2014B030301014)等項目的資助。

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