轻质、柔性纤维素衍生碳气凝胶@还原型氧化石墨烯/ PDMS复合材料具有优异的EMI屏蔽性能和优异的热导率。

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:54
文章英文标题
Lightweight, Flexible Cellulose-Derived Carbon Aerogel@Reduced Graphene Oxide/PDMS Composites with Outstanding EMI Shielding Performances and Excellent Thermal Conductivities.
正文
为了保证精密电子元件的运行可靠性和信息安全，保护人体健康，需要高效的电磁干扰( EMI )屏蔽材料来衰减电磁波能量。本工作采用氢氧化钠( NaOH ) /尿素溶液通过氢键驱动自组装溶解棉花得到纤维素溶液，通过凝胶化和冷冻干燥制备纤维素气凝胶( CA )。然后，通过真空浸渍、冷冻干燥、热退火等方法制备了纤维素碳气凝胶@还原氧化石墨烯气凝胶( CCA @ rGO )，最后用PDMS回填制备了CCA @ rGO /聚二甲基硅氧烷( PDMS ) EMI屏蔽复合材料。由于CCA @ rGO的皮芯结构，可以成功构建完整的三维( 3D )双层导电网络。当CCA @ rGO的负载量为3.05wt %时，CCA @ rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料具有优异的EMI屏蔽效能( EMI SE )为51dB，是相同填料负载量的共混CCA / rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料( 13dB )的3.9倍。此时CCA @ rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料具有优良的热稳定性( THRI为178.3℃)和良好的导热系数( λ为0.65 W m-1K-1 )。优异的综合性能使CCA @ rGO / PDMS EMI屏蔽复合材料在轻质、柔性EMI屏蔽复合材料中具有很大的应用前景。
文章内容（英文）
In order to ensure the operational reliability and information security of sophisticated electronic components and to protect human health, efficient electromagnetic interference (EMI) shielding materials are required to attenuate electromagnetic wave energy. In this work, the cellulose solution is obtained by dissolving cotton through hydrogen bond driving self-assembly using sodium hydroxide (NaOH)/urea solution, and cellulose aerogels (CA) are prepared by gelation and freeze-drying. Then, the cellulose carbon aerogel@reduced graphene oxide aerogels (CCA@rGO) are prepared by vacuum impregnation, freeze-drying followed by thermal annealing, and finally, the CCA@rGO/polydimethylsiloxane (PDMS) EMI shielding composites are prepared by backfilling with PDMS. Owing to skin-core structure of CCA@rGO, the complete three-dimensional (3D) double-layer conductive network can be successfully constructed. When the loading of CCA@rGO is 3.05 wt%, CCA@rGO/PDMS EMI shielding composites have an excellent EMI shielding effectiveness (EMI SE) of 51 dB, which is 3.9 times higher than that of the co-blended CCA/rGO/PDMS EMI shielding composites (13 dB) with the same loading of fillers. At this time, the CCA@rGO/PDMS EMI shielding composites have excellent thermal stability (THRI of 178.3 °C) and good thermal conductivity coefficient (λ of 0.65 W m-1 K-1). Excellent comprehensive performance makes CCA@rGO/PDMS EMI shielding composites great prospect for applications in lightweight, flexible EMI shielding composites.
来源出处
Journal|[J]Nano-Micro LettersVolume 13, Issue 1. 2021. PP 91-91
DOI
https://doi.org/10.1007/S40820-021-00624-4

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