超弹、多功能碳气凝胶的设计制备及其电磁屏蔽性能研究

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随着电子信息技术的迅速发展和便携式、可穿戴式智能电子设备的普及,电磁污染和电磁干扰(EMI)愈发严重。因此,开发具有高电磁屏蔽效率、高机械性能和多功能的电磁屏蔽材料至关重要。碳材料具有良好的导电性,被认为是一类富有潜力的高性能电磁屏蔽材料。但碳材料的高脆性极大地阻碍了其在电磁屏蔽领域的应用。基于此,本项目以纤维素纳米纤维为基质材料,通过定向冷冻干燥和高温碳化制备了具有高压缩弹性和优异电磁屏蔽性能的纤维素纳米纤维/还原氧化石墨烯/葡萄糖碳气凝胶(C-CNFs/rGO-glu)。在70%的高应变下,经过100次压缩释放后,气凝胶的高度和应力保留率分别为88%和90.9%。气凝胶的电磁屏蔽效能高达67.5 dB,并呈现出吸收为主的屏蔽机制,吸收损耗比为97.5%。此外,碳气凝胶可以通过捕捉细微的电信号来监测不同的人类行为,并表现出优异的隔热和红外隐身性能,在可穿戴设备和现代军事反红外探测中具有广阔的应用前景。