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南林大团队:静电纺纤维及其复合材料在电磁干扰屏蔽中的应用
2021-02-10 高分子科技

  随着电子信息技术的发展,电磁波辐射污染日益严重。因此,研究具有优异电磁干扰屏蔽性能的屏蔽材料已迫在眉睫。传统的电磁干扰屏蔽材料大多由金属基材料制成,通常将金属基材料包裹在设备周围以保护其免受电磁干扰。但高密度金属基材料在空气中不易加工,密度高、易腐蚀,严重限制了其在电磁干扰屏蔽中的应用。由静电纺丝技术制备的一维纳米纤维以其分子结构可调、密度低、孔隙率高、力学性能好等优点成为近年来的热门材料。同时,一维纳米纤维在设计轻质、柔韧和高电磁屏蔽性能的材料方面也具有巨大的潜力。

  

Figure 1. Overview of functional electrospun nanofiber-based EMI shields.

  近日,南京林业大学蒋少华教授团队在著名期刊《Compos Part A-Appl Sci》上在线发表了题为“Electrospun fibrous materials and their applications for electromagnetic interference shielding: A review”的综述文章。该综述第一作者为南京林业大学硕士生郭洪涛,通讯作者为南京林业大学蒋少华教授和湖南工业大学周伟副教授,南京林业大学为第一完成单位。该成果得到了国家自然科学基金项目,江苏省自然科学基金项目,以及南京林业大学标志性成果培育项目等的资助。

  该综述首先介绍了静电纺丝技术和电磁屏蔽材料的屏蔽机理,重点介绍了各种静电纺纤维(陶瓷基,碳基纤维和掺杂了其他填料)及其经后处理(浸渍沉积、化学沉积、喷雾沉积和真空抽滤沉积)后的纤维复合材料的电磁屏蔽性能,并进行了不同后处理方法的经济分析。接下来进一步分析总结了静电纺纤维电磁干扰屏蔽性能的影响因素。最后,基于课题组前期对于轻质、多孔复合材料在电磁屏蔽上应用探索和总结(Adv. Mater., ; ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12(31),35513-35522;Compos. Part A-Appl. Sci. 2020, 135, 105960),展望了静电纺纤维及其复合材料在电磁屏蔽应用上所面临的挑战并提出了解决办法。

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