《ACS Nano》MXene基聚烯烃柔性复合电磁屏蔽/导热材料

图文简介

小型化设备的运行速度、传输效率和功率密度的快速提高导致半导体行业对电磁干扰 (EMI) 屏蔽和热管理材料的需求不断增加。因此，必须同时提高电子系统中常用的聚烯烃组件（如聚乙烯（PE））的 EMI 屏蔽和导热性能。目前，熔融混炼是制备聚烯烃复合材料最常用的方法，但填料分散困难和填料/填料或填料/基体界面的高电阻限制了它们的性能。在这里，提出了一种折叠制造策略，通过将用 MXene 纳米片预先修饰的对齐良好的无缝石墨烯框架结合到基质中来制备 PE 复合材料。我们证明了复合材料的物理性能可以通过纳米级界面工程在相同填料负载下得到进一步改善：在石墨烯/MXene 界面形成氢键并开发无缝互连的石墨烯框架。所得PE复合材料的EMI屏蔽性能为~61.0 dB，导热系数为9.26 W m–1 K –1，填料含量低（~3 wt%，包括~0.4 wt% MXene）。此外，基于我们的方法，还可以生产具有相同结果的其他热塑性复合材料。我们的研究为合理设计填料界面以制备用于微电子和微系统的高性能聚合物复合材料提供了思路。

论文信息

MXene 纳米片通过氢键修饰的 GWF 的制备过程及微观结构表征

基于羟基化石墨烯与 MXene 官能团的反应形成 MXene 和 GWF 之间的氢键界面及相应的表征

复合材料的制备示意图及性能表征

导热性能

论文题目：Enhanced Electromagnetic Shielding and Thermal Conductive Properties of Polyolefin Composites with a Ti3C2Tx MXene/Graphene Framework Connected by a Hydrogen-Bonded Interface

通讯作者：Yan-Jun Wan，Wen Dai, and Cheng-Te Lin

通讯单位：中科院深圳先进研究院，中科院宁波材料所

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