西安工程大学考研，西安工程大学考研分数线
成果简介
近年来，随着通信设备及先进多功能电子设备朝着小型化、高集成化、高频化的方向发展，解决其中的电磁串扰问题愈为重要。开发高效、超薄、轻便和多功能的电磁屏蔽材料在微电子与通讯领域具有重要意义。本文，西安工程大学李建伟等人在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊发表名为“In-situ fabrication of magnetic and hierarchically porous carbon films for efficient electromagnetic wave shielding and absorption”的论文，研究通过浸没沉淀相分离法，制备出了具有微孔结构的聚酰亚胺薄膜材料，而后经过进一步碳化，以及磁性金属盐Fe(acac)3和Ni(acac)2的碳热还原过程，设计制备了一系列具有分级微孔网络结构的磁性多孔碳复合膜。
热解后，磁性纳米粒子可以原位均匀分散，所获得的均匀多孔碳膜(CF)在X波段具有46 dB的良好电磁屏蔽效率，厚度约为300 μm。此外，通过将含Ni纳米粒子的多孔碳膜CF-20Ni的厚度增加至530 μm，可以获得58 dB的电磁屏蔽效率。此外，一个有趣的实验现象是，在金属Ni的催化作用下，Ni(acac)2复合的微孔聚酰亚胺薄膜在碳化的过程中可以在微孔内生长出碳纳米管，其中碳纳米管的管径约为50 nm，并且丰富的碳纳米管在微孔内聚集纠缠为团簇状。由于分级导电的碳骨架、磁性Ni纳米粒子以及碳纳米管簇的共同作用，CF-20Ni复合材料在13.0 GHz下还表现出一定的电磁波吸收性能(RLmin= – 30.2 dB)。
图文导读
图1. 磁性微孔碳薄膜的制备过程及微孔内碳纳米管的生长机理示意图
图2. (a) 纯净的PI-0形貌. (b,c,c’) PI-0 及其衍生微孔碳膜CF-0的形貌. (d) PI-10Ni与CF-10Ni的泡孔尺寸分布. (e-j’) 磁性微孔碳膜的微孔形貌.
图3. 磁性微孔碳膜的结构分析，以及磁性纳米粒子和碳纳米管在微孔框架中的分布状态.
图4. 磁性微孔碳膜的吸波特性.
图5. 磁性微孔碳膜的电磁屏蔽特性及其机制
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c05286
课题组电磁屏蔽材料相关论文:
1.Li Jianwei, Chu Wei, et al. In Situ Fabrication of Magnetic and Hierarchically Porous Carbon Films for Efficient Electromagnetic Wave Shielding and Absorption[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(29): 33675-33685.
2.Li, Jianwei, Zhang Xuanning, et al. Multifunctional carbon fiber@NiCo/polyimide films with outstanding electromagnetic interference shielding performance [J]. Chemical Engineering Journal, 2022, 427: 131937.
3.Li Jianwei, Wang Aifeng, et al. Lightweight polymethacrylimide@copper/nickel composite foams for electromagnetic shielding and monopole antennas [J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2021,140: 106144.
4.Li, Jianwei, Ding Yuanqing, et al. Lightweight and stiff carbon foams derived from rigid thermosetting polyimide foam with superior electromagnetic interference shielding performance [J]. Carbon, 2020. 158: 45-54.
5.Li, Jianwei, Ding Yuanqing, et al. Ultrathin and flexible biomass-derived C@CoFe nanocomposite films for efficient electromagnetic interference shielding [J]. Composites Part B-Engineering, 2020, 190: 107935.
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