具有珍珠状结构和优异电磁干扰屏蔽性能的Mxene纳米纤维复合纸的二元增强增韧研究

论文摘要

近几十年来,随着经济的发展无线通信和电子设备的使用已经越来越普遍。然而,电子设备不可避免地会产生电磁辐射,不仅影响电子仪器的正常工作和使用寿命,而且对人体健康造成危害。因此,迫切需要性能优良的电磁干扰屏蔽材料来解决上述问题。传统的金属屏蔽材料具有优异的电磁屏蔽性能。然而,金属材屏蔽料的高密度和在恶劣环境中的腐蚀敏感性也限制了其应用。近年来,许多碳基材料（如石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管）被报道,因其低密度和耐腐蚀性而被认为是电磁屏蔽的替代材料。Mxene材料是一种二维纳米材料,通过从三元过渡金属碳化物中选择性刻蚀A元素得到,通常的化学式为Mn+1AXn,其中M是过渡金属,A代表一组XIII和XIV族元素,X是C和（或）N元素。由于比表面积大、导电率高,MXene材料具有质量轻、电磁屏蔽性能优异的优点。MXene材料具有比许多金属和碳基材料更好的电磁干扰屏蔽性能。然而,由于MXene材料的力学性能不尽如人意,限制其在可穿戴电子设备、武器装备、机器人关节等方面的应用,因为这些应用场合均要求材料具有较高强度,以免发生机械变形。纤维素是地球上资源最丰富的可再生天然高分子材料。基于纤维素制得的纤维素纳米纤维（Cellulose nanofibers,CNFs）是一种增强的复合材料,具有较高的机械强度和柔韧性。更重要的是,与其他聚合物相比,CNFs具有一维的纳米纤维结构,使得二维导电纳米片之间的绝缘接触减少。近年来,有报道指出CNFs可以与石墨烯、还原氧化石墨烯和碳纳米管集成,用于锂离子电池、钠离子电池和超级电容器等储能领域。然而,截至目前还没有关于d-Ti3C2Tx/CNF复合纸用于电磁屏蔽的相关报道。因此,制备具有增强力学性能和电磁屏蔽性能的d-Ti3C2Tx/CNF复合纸具有重要意义。本研究采用简单的真空辅助过滤自组装方法,成功地制备了由一维CNFs和二维分层Ti3C2Tx纳米片构成的超薄柔性d-Ti3C2Tx/CNF复合纸。其具有珍珠状的微观结构和优异的力学性能,极限抗拉强度和应变分别达到135.4 MPa和16.7%,耐折试验弯曲次数达到14 260次。此外,d-Ti3C2Tx/CNF复合纸还具有优异的导电性和电磁干扰屏蔽性能。由于d-Ti3C2Tx/CNF复合纸具有珍珠状的微观结构和优异的力学性能,使得其在可穿戴电子设备、武器装备、机器人关节等柔性电子领域具有广阔的应用前景。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 曹文涛,陈飞飞,朱英杰,张永刚,姜莹莹,马明国,陈峰

关键词: 纤维素纳米纤维,电磁干扰屏蔽,机械性能

来源: 天津造纸 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工,轻工业手工业

单位: 林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室中国科学院上海硅酸盐研究所

分类号: TS761

页码: 40-42

总页数: 3

文件大小: 387K

下载量: 108

相关论文文献

• [1].高密度聚乙烯/铅硼复合材料屏蔽性能和力学性能研究[J]. 中国塑料 2020(01)
• [2].负载率与改性TiO_2复合物紫外屏蔽性能的关系研究[J]. 科技风 2020(03)
• [3].含硼聚乙烯复合材料屏蔽性能的研究[J]. 化工管理 2017(23)
• [4].同轴电缆屏蔽性能测量方法的比较[J]. 电线电缆 2014(06)
• [5].大尺寸特高压输电线路雷电屏蔽性能模拟试验影响因素[J]. 电网技术 2014(05)
• [6].输电线路雷电屏蔽性能计算分析[J]. 南方电网技术 2011(06)
• [7].织物低频磁场屏蔽性能的测试方法研究[J]. 上海纺织科技 2017(09)
• [8].同轴电缆的屏蔽性能与使用探究[J]. 中国有线电视 2013(S1)
• [9].关于高压输电线路雷电屏蔽性能探究[J]. 科技经济市场 2014(06)
• [10].具有屏蔽性能的耐用线缆[J]. 橡塑技术与装备 2017(16)
• [11].不同骨料防辐射混凝土屏蔽性能试验[J]. 混凝土 2016(08)
• [12].过氧化氢分解动力学法考察钛白粉颜料的紫外屏蔽性能[J]. 应用化学 2014(10)
• [13].屏蔽服屏蔽性能测试探讨[J]. 安全与电磁兼容 2008(06)
• [14].电磁屏蔽复合材料的屏蔽性能预测[J]. 材料研究学报 2012(04)
• [15].金属材料对放射性核素的屏蔽性能研究[J]. 装备环境工程 2016(06)
• [16].TiO_2/ZnO复合纳米粒子的制备及其紫外屏蔽性能[J]. 天津工业大学学报 2017(05)
• [17].胶原纤维-植物纤维复合屏蔽纸的制备及其微波屏蔽性能研究[J]. 中国造纸 2011(08)
• [18].碳纤维屏蔽纸屏蔽性能的研究[J]. 中国造纸学报 2008(04)
• [19].含硼不锈钢材料中子/γ综合屏蔽性能计算分析[J]. 核技术 2019(09)
• [20].含硼矿物及环氧树脂复合材料的中子屏蔽性能[J]. 原子能科学技术 2011(02)
• [21].云广特高压直流输电线路雷电屏蔽性能研究[J]. 高电压技术 2008(03)
• [22].疏水性云母/MBBT复合材料的制备及其紫外屏蔽性能[J]. 常州大学学报(自然科学版) 2020(02)
• [23].基于MCNP程序的铅屏蔽层对γ射线屏蔽性能研究[J]. 原子能科学技术 2010(S1)
• [24].纳米TiO_2微球负载水滑石复合材料的制备及紫外屏蔽性能的研究[J]. 化工新型材料 2017(03)
• [25].SPECT探头屏蔽性能的测量与评价[J]. 中国医学装备 2019(03)
• [26].X、γ射线辐射防护材料屏蔽性能测试装置建立[J]. 中国原子能科学研究院年报 2015(00)
• [27].铈锌铝复合氧化物的紫外屏蔽性能研究[J]. 稀土 2019(03)
• [28].聚苯胺/纳米镍复合材料的制备及屏蔽性能[J]. 陕西科技大学学报 2017(05)
• [29].超细氧化锌的制备及紫外屏蔽性能研究[J]. 无机盐工业 2013(04)
• [30].新型纤维增强环氧树脂基复合材料研制及其中子屏蔽性能研究[J]. 原子能科学技术 2012(S1)

标签：纤维素纳米纤维论文;  电磁干扰屏蔽论文;  机械性能论文;