江南大学刘天西教授等人：柔性金属化聚酰亚胺非织造布，有效屏蔽电磁干扰
导读：
近期， 江南大学刘天西教授团队 成功制备了一种新型轻薄柔性金属化聚酰亚胺非织造布料，展现出优秀的电磁干扰性能。相关研究成果以“Flexible metalized polyimide nonwoven fabrics for efficient electromagnetic interference shielding”为题目发表于期刊《Chemical Engineering Journal》上。
本文要点：
- 本文介绍了一种新型轻便、柔性的金属化聚酰亚胺非织造布，通过多种方法制备而成。
- 该材料具有优异的电磁干扰屏蔽性能，金属化表面有助于形成多重散射，提高电磁波的反射和吸收能力。
- 该材料具有高低温抗性、耐腐蚀性和高电导率等特点，可用于快速响应的焦耳加热性能。
- 这种金属化聚酰亚胺非织造布在冷环境下具有明显的竞争优势，是一种非常有前途的电磁干扰屏蔽材料。
一张图看懂全文：
这篇论文提出的关键发现和见解包括：
- 成功制备了一种新型轻薄柔软的金属化聚酰亚胺非织造布，表现出优异的电磁干扰（EMI）性能。
- 聚酰亚胺纤维上的金属化表面有助于形成对入射电磁波的多次散射，从而提高了 EMI 屏蔽性能。
- 镍镀层与聚酰亚胺纤维之间的强结合力显著提高了高/低温抗性，赋予复合材料在 EMI 屏蔽性能方面出色的稳定性和耐久性。
- 十八烷硫醇在镍镀层表面的自组装修饰有效地实现了对金属腐蚀的抑制。
- 金属化聚酰亚胺非织造布的高电导率赋予其快速响应的焦耳加热性能，使其有望成为在寒冷环境中具有明显竞争优势的高效 EMI 屏蔽材料。
总的来说，这篇论文为轻薄、柔软、耐用、耐腐蚀、高/低温抗性的 EMI 屏蔽材料的开发提供了宝贵的见解。
Scheme 1.Ni@PI非织造布制备工艺示意图。
图1：(a, d) PI和(b, e) Ni@PI非织造布的SEM图像。(c)各非织造布的XRD谱图。(f) Ni@PI的EDS制图图像。(g)PI的光学照片，(h) Ni@PI和(i) Ni@PI折叠成“鹤”的形状。
图2：(a-b) EMI SE， (c)电导率，(d)不同厚度Ni@PI的密度和SSE/t。(e) Ni@PI非织造布屏蔽电磁干扰机理示意图。Ni@PI非织造布在(f) ~ 2 GHz， (g) 10.5 GHz和(h) 60 GHz下的电磁干扰屏蔽系统演示。
图3 (a) Ni@PI和Ni@PI-HP非织造布的电导率，(b) EMI SE，(c) r -功率系数，(d)密度和SSE/t。(e)非织造布热压原理图。(f) PI、PI- hp、Ni@PI、Ni@PI-HP非织造布的应力-应变曲线。(g) Ni@PI-HP非织造布在8.2-40 GHz频率范围内的EMI SE。
图4 Ni@PI-HP非织造布在(a)液氮浸泡24 h，(b) 350℃空气浸泡1 h，(c)弯曲1万圈，(d)超声1 h前后的EMI SE。(e) ODT-Ni@PI-HP中性盐雾100 h和200 h的EMI SE测试。(f) ni -金属化PI非织造布的强结合力和耐腐蚀机理。
图5 (a) Ni@PI-HP在不同外加电压下的时间-温度曲线。(b)饱和温度- u2的真实数据及线性拟合。(c)表面温度随施加电压1.0 V、2.0 V、3.0 V的变化曲线(d)不同电压下的红外热像图。(e)平面和(f)弯曲状态下Ni@PI-HP的光学照片和红外热像。(g) 3.0 V恒定电压下1800 s温度曲线。(h)Ni@PI-HP具有电磁干扰屏蔽和焦耳加热性能的非织造布，适用于寒冷天气。
原文链接： https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.148000
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