柔性碳納米管宏觀膜的無損分離及其電沉積銅的電磁屏蔽性能.pdf

1、隨著電子科學(xué)與信息技術(shù)的高速發(fā)展，電子設(shè)備及器件正大規(guī)模地普及。這些電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁波為人類生活帶來極大便利的同時也帶來了一定的安全隱患。因而須使用電磁屏蔽材料屏蔽電磁波產(chǎn)生的輻射。目前常用的屏蔽材料主要為金屬材料和導(dǎo)電填充型復(fù)合材料等。但是這類材料密度高、不具有柔性，因而給較多場合的使用帶來了不便。碳納米管（CNTs）作為一種新型納米材料，表現(xiàn)出了優(yōu)異的屏蔽性能。通常CNTs作為導(dǎo)電填充劑添加到高分子聚合物上，用于制備電磁屏蔽材料。

2、但是該法制備的屏蔽材料由于其填充量有限導(dǎo)致屏蔽效能不高、質(zhì)量不夠輕。本研究以CNTs宏觀膜（CMF）作為基體制備電磁屏蔽材料。在制備CMF時，通常需要基底作支撐，要實現(xiàn)CMF的應(yīng)用需要將其從基底上分離成自支撐CMF。按目前方法，實現(xiàn)CMF從基底上分離成自支撐膜尚有一定難度。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用浮動催化裂解的化學(xué)氣相沉積法（CVD）合成了CNTs，并通過乙醇水溶液（Vol%,50%）將其置于打印紙上組裝并分離了CMF。探

3、討了CMF與打印紙間的組裝和分離機理。在乙醇水溶液的作用下，CNTs吸附在打印紙上組裝成CMF，它們間僅發(fā)生物理吸附而不發(fā)生化學(xué)吸附。在微觀尺度下，打印紙表面具有較大的表面平均粗糙度，使得CMF易從打印紙上分離。⑵通過XRD、SEM、HR-TEM等手段表征CMF的結(jié)構(gòu)和形貌。在宏觀尺度上，CMF具有平整的表面、良好的厚度均勻性，同時還具有良好的石墨化結(jié)構(gòu)。經(jīng)過10%以下的拉伸變形，其導(dǎo)電性變化很小，表明經(jīng)過彎曲、折疊等操作不會影響CMF

4、的使用。制備的CMF尺寸高達(dá)1880mm*1000mm。⑶通過電沉積的方式在CMF表面沉積Cu薄層，得到了Cu/CMF復(fù)合材料，并對其柔性、屏蔽性能進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)Cu/CMF具有與Cu箔一致的導(dǎo)電性，經(jīng)多次折疊甚至揉搓后，依舊保持了其質(zhì)輕、高柔的特點。在高頻波段，Cu/CMF比CMF和填充Fe納米顆粒的CMF具有更高的屏蔽效能。相比電沉積Cu前的CMF，在10-18GHz頻率范圍內(nèi)，其平均屏蔽效能提高了10.3-25.7%，最高達(dá)55%