铜@镍纳米线修饰柔性石墨烯薄膜及电磁屏蔽性能研究

编号：CYYJ04582

篇名：铜@镍纳米线修饰柔性石墨烯薄膜及电磁屏蔽性能研究

作者：杨致远1；高大明1；宋彦平2；李钊2,3；康俊2,3；韩帅4；李年2

关键词： 铜镍纳米线; 激光诱导石墨烯; 表面亲疏水; 梯度旋涂; 电导率; 电磁屏蔽;

机构： 1.合肥大学能源材料与化工学院2.中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所3.中国科学技术大学4.河北工程大学数理科学与工程学院

摘要： 目的 针对高频通信对高电磁屏蔽性能的需求，结合激光诱导石墨烯（LIG）的高导电性、结构可控及轻质柔性等特点，旨在开发一种铜镍纳米线（Cu@Ni NWs）增强的三维多孔石墨烯电磁屏蔽薄膜。方法 通过简单的旋涂工艺，将Cu@Ni NWs均匀覆盖在LIG的表面多孔结构上，成功制备出Cu@Ni NWs/LIG电磁屏蔽复合材料。在优化激光参数（如功率、扫描速率等）调控LIG基底结构的基础上，研究了Cu@Ni NWs负载量对复合材料导电性和电磁屏蔽性能的影响。利用XRD、XPS、SEM等表征技术分析了Cu@Ni NWs/LIG的形貌、成分和结构。采用四探针技术对材料进行电导率测定，并利用矢量网络分析仪评估其电磁屏蔽性能。结果 采用梯度旋涂策略对Cu@Ni NWs进行2次旋涂处理时，复合材料表面的纳米线分散效果最佳，电导率达到2 012 S/m。该复合材料的电磁屏蔽性能显著提升，从LIG的18～20 dB提高至43～48 dB，特别是在26 GHz频段，屏蔽效能达到46 dB。此外，经过300次弯曲循环测试后，材料的性能保持率仍超过90%。结论 将Cu@Ni NWs均匀覆盖在LIG基体表面，可显著提升复合材料的导电性和介电损耗能力，从而进一步增强其电磁屏蔽效能。