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【原创】复合电磁屏蔽织物舒适性的研究进展

5月7日

将不同成形方法和不同结构的电磁屏蔽织物通过多层复合方式获得的织物被称为复合电磁屏蔽织物。复合电磁屏蔽织物具有较好的屏蔽效能,能够同时吸收和反射电磁波。此外,其还具有重量轻、耐腐蚀、易加工等特点。复合电磁屏蔽织物主要有导电高聚物电磁屏蔽织物和MXene型电磁屏蔽织物等。

导电高聚物电磁屏蔽织物

导电高分子材料可以和氧化石墨烯、金属材料结合,共同作用在织物上,改善织物的服用舒适性。ZOU等将聚吡咯和无机氧化石墨烯利用层层组装技术结合,并将其负载在羊毛织物上,这样既可以保留羊毛的柔软、透气,又可以保证其电磁屏蔽性能,满足日常的防护需要。

部分导电高分子材料与金属结合织物的电磁屏蔽性能


利用导电高分子材料与金属结合的织物克服了由单一方法制成的织物中电磁屏蔽材料容易脱落氧化、与基材结合力差的问题,可以改善织物的电磁屏蔽效果。LIU等利用PET机织物及其非织造布作为基材,采用吡咯原位聚合和化学镀镍(Ni)工艺获得了高电导、高抗弯曲、耐水洗的柔性Ni/PPy(聚吡咯)/PET织物。


多层Ni/PPy/PET复合导电织物的制备工艺示意图

MXene型电磁屏蔽织物

随着技术的进步,越来越多的新材料如二维早期过渡金属碳化物/氮化物(MXene)、银纳米线(AgNW)以及其他新型导电材料,已经开始得到广泛应用。其中,MXene具有良好的金属导电性能,同时还拥有较大的比表面积、良好的溶液加工性以及相对较低的密度,因此具有广阔的应用前景。此外,MXene的内部光热转换效率非常好,拥有较高的导热率和较强的耐热性,而且拥有出色的杀菌特性。


二维早期MXene

此外,可以利用导电高聚物提高MXene与织物间的界面作用和织物的结构稳定性。如WANG等将经原位聚合PPy修饰的MXene片材沉积到涤纶织物上,再将硅氧烷涂层涂覆到其上,所得织物在1.3mm厚时SE值在90dB左右,超薄的硅氧烷涂层让织物既能够拥有良好的疏水特性,又能够保持优异的透气性。YIN等采用溶液浸渍法和线状聚苯胺(PANI)层层组装技术,在碳纤维表面构筑多层包覆型的PANI/MXene/碳纤维复合电磁屏蔽材料,经50次组装后,该材料的厚度只有0.36 mm,电磁屏蔽效能达到35.3dB,具有优良的疏水性、自清洁性能、透气性、柔韧性和可裁剪加工性。

更多内容,请参考本刊2024年第2期《电磁屏蔽特性织物的舒适性研究进展》一文。

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