高强韧电磁屏蔽复合薄膜研究

高强韧电磁屏蔽复合薄膜研究汇报人：2025-10-23目录01研究背景02亮点汇总04图文导读03内容简介01研究背景电磁污染问题凸显研发屏蔽材料迫切开发高强韧电磁屏蔽复合薄膜成为缓解电磁污染问题的关键，这种薄膜能有效减少电磁波对人体的伤害，同时确保其他电子设备的稳定运行。电磁污染问题严重随着通讯技术与柔性电子产品的不断进步，电磁污染问题日益凸显，不仅威胁人类健康，还干扰其他电子设备的正常运行。制备工艺挑战与需求MXene纳米片虽提升电磁屏蔽，但易致力学性能下降。平衡机械强度与功能性，制造坚韧且具出色电磁屏蔽性能的多功能复合材料成挑战。平衡力学与电磁性能MXene的高导电特性虽强，却易引发电磁波的高反射，进而产生二次反射污染问题，这在柔性薄膜材料的开发中尤为棘手。降低二次反射污染探索一种高效且简便的制备工艺，旨在生产出既高强度又多功能（包括降低电磁波二次反射）的复合材料，对于推动功能复合材料领域的发展具有重要意义。研发高效制备工艺02亮点汇总MoS₂的加入带来的三重积极效应润滑增韧性能MoS₂的加入显著提升了复合薄膜的润滑性和增韧性，使材料在受力时不易断裂，同时提高了其耐磨性能。01020304减少二次反射MoS₂的引入有效减少了电磁波的二次反射现象，从而减少了电磁污染的风险，提高了材料的电磁兼容性。增强光热转换MoS₂的加入显著增强了材料的光热转换能力，使材料能够更有效地将光能转换为热能，提高了其光热利用效率。展现电加热性能复合薄膜还展现出了出色的电加热性能，这得益于MoS₂的引入，使其在某些应用中可作为高效的电加热元件。MoS₂增强复合薄膜性能力学性能提升当MoS₂被整合进MXene/ANF(60:40)双组分复合体系中时，薄膜的应变能力和韧性分别实现了53.5%的增长和61.7%的提升。01电磁性能优化电磁波二次反射率（SER）下降了22.4%，这有助于减少电磁污染的风险；同时光热转换的起始温度从大约45℃提高到了约55℃。力学与电磁平衡在MXene/ANF复合体系中引入MoS₂后，成功实现了力学性能与电磁性能的平衡提升，这为解决复合材料中的难题提供了新思路。薄膜应用潜力具有优良力学性能和电磁屏蔽性能的MXene/ANF-MoS₂复合薄膜在柔性电子产品、航空航天等领域具有广阔的应用前景。02030403内容简介内容简介芳纶纳米纤维具有优良的力学性能，其与功能填料的复合已有广泛研究，并在制备具有高强韧力学性能的复合薄膜领域中已有广泛应用。01芳纶纳米纤维与MXene复合制备了多种电磁屏蔽复合薄膜，然而其力学性能和机械性能还有待进一步的优化提高，以满足特定应用场景需求。02润滑增韧性能MoS₂具有良好的润滑增韧力学性能、吸波性能以及光热转变性能，成为了制备复合材料理想的添加相，可改善材料性能并拓宽其应用领域。03北京交通大学与北京航空航天大学学者合作，采用真空辅助过滤-自组装-热压法制备MXene/ANF-MoS₂复合薄膜，改善力学性能，降低电磁波二次反射。04引入MoS₂纳米片后，MXene/ANF复合薄膜力学性能显著改善，同时保留电磁屏蔽性能并增强光热转变性能，三组份复合薄膜还展现出优良的电热性能。05力学与机械性能优化性能提升与应用制备方法与性能芳纶纳米纤维应用04图文导读复合薄膜的制备制备过程将MXene水分散液加入ANF/DMSO分散体系，芳纶纳米纤维质子化生成3D互联网络结构。混合状态制备薄膜在加入MoS₂纳米片水分散液后，搅拌过程使得MXene和MoS₂与ANF纤维网络具有均匀的混合状态。经过真空过滤、自组装和热压过程，三种组份转变为具有仿贝壳层状结构的MXene/ANF-MoS₂复合薄膜。复合薄膜的力学性能力学性能对比MXene/ANF-MoS₂复合薄膜应变25.8±0.7%，强度167.3±9.1MPa，韧性26.3±0.8MJ/m³。润滑增韧作用MoS₂的润滑增韧作用、层状结构滑移及3D网络结构变形断裂，共同耗散外部应力能量。力学性能改善引入MoS₂后，MXene/ANF-MoS₂复合薄膜断裂应变和韧性分别提高53.5%和61.7%。三组份MXene/ANF-MoS₂复合薄膜具有优良的电磁屏蔽性能，6AMMO复合薄膜的电磁屏蔽值达到了43.9dB。复合薄膜的电磁屏蔽性能电磁屏蔽性能MoS₂的引入降低了电磁波的二次反射污染，5AMMO和6AMMO复合薄膜的SER值分别下降了10.8%和22.2%。降低二次反射界面极化损失、反射及导电损失等损耗机制协同作用，使得MXene/ANF-MoS₂复合薄膜展现出优良的电磁屏蔽性能。协同作用复合薄膜的热性能光热性能MoS₂的引入对双组份MXene/ANF复合薄膜的光热性能具有极大的改善，光热转变温度由原始的MXene/ANF的~45℃提升到~55℃。电热性能MXene/ANF-MoS₂复合薄膜内部的MXene具有优良的电热性能，同时复合薄膜内部具有良好的导热网络，从而复合薄膜展现出优良的电热性能。性能对比改善增强效果对比双组份MXene/ANF和三组份MXene/ANF-MoS₂复合薄膜的力学性能、电磁屏蔽性能和热性能。在双组份MXene/ANF复合体系中引入MoS₂后，力学性能、电磁屏蔽性能以及光热转变性能均展现出极大地改善增强。综合性能对比引入MoS₂后的效果在MXene:ANF体系中引入MoS₂后，断裂应变增大至28.1±0.7%，SER值降低22.2%，电磁屏蔽值达43.9dB，光热转变温度升高至55℃。综合性能对比对比显示，MXene/ANF-MoS₂复合薄膜在断裂应变、填料含量和电磁屏蔽性能上均具优势，薄膜断裂应变值达28.1±0.7%，电磁屏蔽值达43.9dB。通过真空辅助过滤、自组装和热压过程制备得到了具有仿贝壳层状结构的三组份MXene/ANF-MoS₂复合薄膜。制备复合薄膜引入的MoS₂对原始双组份MXene/ANF复合体系产生了“一石三鸟”的改