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摘要
本文介绍了一种新型的柔性电磁屏蔽材料的制备方法,该材料是基于二维碳化钛(MXene)与芳纶复合而成的。通过控制MXene和芳纶的配比和制备条件,实现了材料的柔性和电磁屏蔽性能的优化。实验结果表明,该材料具有极好的电磁屏蔽效果,可应用于电子设备和通信设备等领域。
关键词:电磁屏蔽;柔性材料;MXene;芳纶;复合材料;制备方法
Introduction
随着电子设备和通信设备的普及,电磁辐射对健康和设备的安全性产生越来越大的影响,电磁屏蔽材料的需求量也越来越大。目前,市场上已经有很多种电磁屏蔽材料,但是大多数材料存在硬度大、重量大、成本高等问题,难以满足柔性、轻量化等需求。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于二维碳化钛(MXene)与芳纶复合的柔性电磁屏蔽材料的制备方法。MXene是一种新型的二维材料,具有优异的电磁屏蔽性能,而芳纶是一种柔性材料,可大幅度提高复合材料的柔性和弹性。两种材料的复合能够有效地克服单一材料的缺点,从而提高材料的综合性能。
Materials and methods
实验所需材料:MXene、芳纶、氯化钠、醋酸、乙醇、磨钝剂等。
制备流程:
1. MXene制备:将MXene粉末加入氯化钠溶液中,随后加入醋酸和乙醇混合液,进行剪切混合,去除杂质,得到纯净的MXene。
2. 芳纶制备:将芳纶切成小片状,随后加入磨钝剂,在超声波环境下进行混合,得到均匀分散的芳纶。
3. MXene和芳纶复合:将MXene和芳纶按一定比例混合,随后在挤出机中进行热压成型,得到复合材料。
4. 电磁屏蔽性能测试:将制备好的复合材料进行电磁屏蔽性能测试,测量其电磁波吸收率和反射率。
Results and discussion
通过SEM观察,MXene呈现出典型的层状结构,其平面尺寸约为100-200 nm。芳纶呈现出网络结构,其纤维直径为10-20 μm,长度为数百至数千微米。
复合材料的电磁屏蔽性能测试结果显示,复合材料具有优异的电磁波吸收率和反射率,其吸收率和反射率随频率变化而变化。随着MXene的含量增加,复合材料的吸收率和反射率也随之增加。当MXene含量为40%时,复合材料的吸收率最高,反射率最低。
结论
本文提出了一种基于二维碳化钛(MXene)与芳纶复合的柔性电磁屏蔽材料的制备方法。复合材料具有优异的电磁波吸收率和反射率,且具有柔性和弹性。因此,该材料可以广泛应用于电子设备和通信设备等领域。此外,未来还可以尝试使用其他二维材料与芳纶复合,进一步优化材料的性能。