將核殼CNT-G摻入熱碳體系中制備新型蜂窩狀碳納米管-石墨烯/碳納米復(fù)合材料
納米填料增強(qiáng)碳基納米復(fù)合材料(nano-filler / Cs)具有重量輕,比強(qiáng)度高,能在極端溫度條件下的屏蔽電磁干擾(EMI)等優(yōu)點(diǎn),在航天軍事領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。受此激發(fā),許多研究者致力于將熱解碳滲透到碳納米管(CNT)中制備CNT / Cs。從而獲得了引人注目的研究成果,但迄今為止尚未實(shí)現(xiàn)具有出色的機(jī)械和EMI屏蔽性能的Nanofiller / C。
本文,陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院馮雷副教授與Qiang?Song(同為通訊作者)等研究人員在《Carbon》期刊發(fā)表名為“Development of light cellular carbon nanotube@graphene/carbon nanocomposites with effective mechanical and EMI shielding performanc”的論文, 研究將CNT-石墨烯(CNT -G)的3D核-殼納米填料結(jié)合到熱碳體系中以制造新型的蜂窩CNT-G / Cs。
核殼CNT- G在斷裂過(guò)程中明顯引起裂紋尖端鈍化和裂紋變形,從而使CNT-G / Cs在優(yōu)化的G層力學(xué)性能顯著提高:與多孔純碳相比,彎曲強(qiáng)度為43.2%,斷裂韌性為102.7%。此外,引入CNT-G可以將X波段的EMI屏蔽效果(SE)從26.6 dB提高到45.3 dB,從而使SE的高比值達(dá)到43.1 dB cm3 / g,超低密度為1.05 g / cm 3。出色的屏蔽能力主要是由于導(dǎo)電G骨架,特殊的G-CNT結(jié)界面和獨(dú)特的蜂窩結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的吸收損耗顯著提高。這項(xiàng)工作為通過(guò)結(jié)合CNT-G的增強(qiáng)和功能以及核-殼結(jié)構(gòu)的增韌作用提供了制備超輕高性能納米填料/ C的有前途的方法。