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快速发展的电信技术和数字系统为人类生活带来便捷的同时，也产生了大量的电磁干扰（EMI），不仅影响敏感电子设备和系统的正常运行，还威胁着人们的健康。

传统电磁屏蔽材料大多为金属（如铜、铝和镍等）及其合金材料，具有非常优异的电磁屏蔽性能，但同时存在比重大、不耐腐蚀和柔韧性差等缺点。聚合物基导电复合材料凭借轻质、比强度/比模量高、耐腐蚀、化学稳定性优异、性能可调以及易加工成型等诸多优势，在电磁屏蔽领域日渐受到青睐。

设计制备质轻、力学性能优异、电导率（σ）且电磁屏蔽效能（EMISE）高，尤其能实现复杂结构件成型以及规模化生产的电磁屏蔽高分子复合材料对高频率和大功率电子设备及其元器件的研制开发及更新换代具有十分重要的理论意义和指导价值。

西北工业大学顾军渭教授“结构/功能高分子复合材料”（SFPC）课题组自年以来开始从事电磁屏蔽高分子复合材料的设计构筑、可控制备及内禀机理研究。基于“电/磁”填料的微结构优化制备、三维导电通路的高效构筑、复合材料的辐射仿真模拟及电磁屏蔽机理研究，制备出多种高σ和EMISE的高分子复合材料及制品。

截止目前，本研究方向已主持国家自然科学基金1项；陕西省自然科学基础计划杰出青年基金项目、航天科学技术基金和航空科学基金等省部级基金/项目4项。年至今已在Carbon,Nanoscale和ComposSciTechnol等期刊发表第一作者/通讯作者SCI论文13篇，SCI引用余次（其中3篇论文同时入选ESI热点论文和ESI高被引论文）；授权、公开国家发明专利6件；参编Wiley出版社专著1部（第19章--电磁屏蔽聚合物纳米复合材料）。

（1）共混型电磁屏蔽高分子复合材料的制备研究。SFPC课题组通过在聚苯乙烯（PS）、共掺杂聚苯胺（c-PANI）和环氧树脂基体中分别填充石墨纳米微片（GNPs）和Ti3C2TxMXene等导电填料，分别制备出X波段EMISE高达33dB、36dB和41dB的GNPs/PS（CompositesPartA,,:）、Ti3C2Tx/c-PANI（ComposSciTechnol,,:）和Ti3C2Tx/环氧树脂（CompositesPartB,,:）电磁屏蔽复合材料。并基于“电/磁”复合颗粒的协同提升效应，设计制备出兼具优异磁性和突出导电性的MWCNT-Fe3O4

Ag纳米复合颗粒（图1，Carbon,,:），有效解决了直接共混法制备的碳纳米管/环氧树脂复合材料EMISE低的问题。

图1MWCNT-Fe3O4

Ag/环氧树脂电磁屏蔽纳米复合材料的制备及性能研究

（2）石墨烯膜/环氧树脂电磁屏蔽复合材料的制备研究。SFPC课题组通过将制备的高度规整的石墨烯膜（RGFs）定向排列构筑于环氧树脂基体中（图2），制备出X波段EMISE高达82dB的RGFs/环氧树脂电磁屏蔽复合材料（CompositesPartA,,:）。RGFs充当电子传输的高速通道，避免了与环氧树脂基体间过多的界面连接，减少了电子的传输障碍，显著地提高了RGFs/环氧树脂电磁屏蔽复合材料的σ和EMISE。

图2RGFs/环氧树脂电磁屏蔽复合材料的制备示意图

（3）三维导电骨架/环氧树脂电磁屏蔽复合材料的可控设计及制备研究。SFPC课题组基于Fe3O4/TAGA（ComposSciTechnol,,:70）、Fe3O4/CNT/GA（ComposSciTechnol,,:）、PANI/MWCNT/TAGA（CompositesPartA,,:）、MXene/C（CompositesPartA,,:，图3）、CuNWs-TAGA（CompositesPartA,,:）和GNPs/GA（JMaterChemC,,7:）等三维导电骨架的结构优化设计与可控构筑，制备出优异电磁屏蔽效能的环氧树脂复合材料，实现了极低填料用量下环氧树脂复合材料EMISE的快速高效提升。以氧化铝蜂窝为模板成功构筑了高承载性能、结构规整的石墨烯蜂窝网络结构（rGH），实现了低石墨烯用量（1.2wt%）下导电通路的高效形成，快速提升了环氧树脂电磁屏蔽复合材料的σ和EMISE（ComposSciTechnol,,:）。

图3MCF/环氧树脂电磁屏蔽纳米复合材料的制备示意图

最近，SFPC课题组级博士研究生梁超博同学基于三维石墨烯泡沫（rGF）结构的优化设计，制备出一种轻质、高强、电磁屏蔽性能优异的银纳米片（AgPs）/rGF/环氧树脂复合材料，实现了AgPs在环氧树脂基体内的最佳分散。利用石墨烯辅助成型技术在环氧树脂基体内成功构筑了三维异质中空球型结构，极大延长了电磁波在材料内部的反射路径，仅加入1.34volAgPs/rGH（0.40vol%rGH+0.94vol%Ag），AgPs/rGF/环氧树脂复合材料在X波段的EMISE就达到58dB。此外，基于对“电磁波-屏蔽体”响应关系的研究，通过有限元模拟分析真实还原了AgPs/rGF/环氧树脂对入射电磁波的耗散过程（图4），揭示了复合材料结构构造与电磁波的作用机制，这种全新的研究思路和制备方法有望为新型电磁屏蔽高分子复合材料的设计研发提供必要的理论依据和技术支撑。

图4AgPs/rGF/环氧树脂电磁屏蔽纳米复合材料的制备、仿真模拟及屏蔽机理研究

本工作近期以“Constructinginterconnectedsphericalhollowconductivenetworksinsilverplatelets/reducedgrapheneoxidefoam/epoxynano

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