将核壳CNT-G掺入热碳体系中制备新型蜂窝状碳纳米管-石墨烯/碳纳米复合材料
纳米填料增强碳基纳米复合材料(nano-filler / Cs)具有重量轻,比强度高,能在极端温度条件下的屏蔽电磁干扰(EMI)等优点,在航天军事领域具有巨大的应用潜力。受此激发,许多研究者致力于将热解碳渗透到碳纳米管(CNT)中制备CNT / Cs。从而获得了引人注目的研究成果,但迄今为止尚未实现具有出色的机械和EMI屏蔽性能的Nanofiller / C。
本文,陕西科技大学材料科学与工程学院冯雷副教授与Qiang Song(同为通讯作者)等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Development of light cellular carbon nanotube@graphene/carbon nanocomposites with effective mechanical and EMI shielding performanc”的论文, 研究将CNT-石墨烯(CNT -G)的3D核-壳纳米填料结合到热碳体系中以制造新型的蜂窝CNT-G / Cs。
核壳CNT- G在断裂过程中明显引起裂纹尖端钝化和裂纹变形,从而使CNT-G / Cs在优化的G层力学性能显着提高:与多孔纯碳相比,弯曲强度为43.2%,断裂韧性为102.7%。此外,引入CNT-G可以将X波段的EMI屏蔽效果(SE)从26.6 dB提高到45.3 dB,从而使SE的高比值达到43.1 dB cm3 / g,超低密度为1.05 g / cm 3。出色的屏蔽能力主要是由于导电G骨架,特殊的G-CNT结界面和独特的蜂窝结构而导致的吸收损耗显着提高。这项工作为通过结合CNT-G的增强和功能以及核-壳结构的增韧作用提供了制备超轻高性能纳米填料/ C的有前途的方法。