{首页主词},&

電子材料院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出高性能柔性液態(tài)金屬?gòu)?fù)合屏蔽材料

2021-07-02 10:35:47 作者：深圳先進(jìn)電子材料國(guó)際創(chuàng)新研究院來(lái)源：深圳先進(jìn)電子材料國(guó)際創(chuàng)新研究院分享至：

近日，中國(guó)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(guó)際創(chuàng)新研究院在Chemical Engineering Journal期刊以Flexible liquid metal/cellulose nanofiber composites film with excellent thermal reliability for highly efficient and broadband EMI shielding為題發(fā)表了研究成果（DOI: 10.1016/j.cej.2021.129962），碩士生廖思遠(yuǎn)為論文第一作者，萬(wàn)艷君副研究員和朱朋莉研究員為共同通訊作者。

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)等都受剛性大和不易彎折等缺點(diǎn)限制。為此，研究人員選取柔性的液態(tài)金屬（Liquid Metal，LM）為填料，纖維素納米纖維（Cellulose Nanofiber，CNF）為基體，利用LM優(yōu)異的流動(dòng)性，在剪切力作用下，LM被分散成小液滴，其表面與空氣接觸會(huì)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。通過(guò)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。具有多層電子傳輸路徑的LM/CNF復(fù)合膜電導(dǎo)率高達(dá)96000 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 ?m）。120 oC熱處理8小時(shí)后，電磁屏蔽效能依然保持穩(wěn)定。采用建模仿真，進(jìn)一步證實(shí)LM/CNF復(fù)合膜以反射損耗為主的屏蔽機(jī)理，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

此外，在前期工作中，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備了一系列高效、輕質(zhì)、柔性的電磁屏蔽材料，并對(duì)相關(guān)電磁屏蔽機(jī)理進(jìn)行了深入的探討。開(kāi)展的工作包括超高強(qiáng)度致密化碳納米管薄膜（Wan YJ, et al ACS Nano 2020, 14, 14134-14145），輕質(zhì)、耐腐蝕的碳包覆銀納米線雜化海綿屏蔽材料（Wan YJ, et al, Small, 2018, 1800534），以及具有高化學(xué)穩(wěn)定性的MXene屏蔽材料（Wan YJ, et al, Chemical Engineering Journal, 2021, 408, 127303）等，為新型屏蔽材料的發(fā)展提供了有力的理論與技術(shù)支撐。

相關(guān)工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)（2016YFA0202702）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2019A1515111034）、深圳先進(jìn)院優(yōu)秀青年基金（Y8G028）等項(xiàng)目的資助。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721015461