柔軟なCNT/SA/PDMS電磁シールドコンポジットの実験とシミュレーション

柔軟な電磁シールドコンポジットは、幅広いアプリケーションに大きな可能性があります。この研究では、カーボンナノチューブ（CNT）上にニーナノ粒子を播種するか、浸潤性カーボンナノファイバー/ポリジメチルシロキサン（CNF/PDMS）ポリマーにCNT/alginate（CNT/SA）スポンジスケルトン（CNT/SA/CNF/PDMSコンポジット）。複合材料は、8.2〜12.4 GHzの周波数範囲でXバンドの下でテストされています。上記の2つの複合材料の電磁干渉シールド効果（EMI-SE）値は、同じでCNT/SA/PDMSコンポジットの2倍の2倍です。CNTロード。CNTにナノサイズのNI粒子を導入すると、複合材のマイクロ波吸収能力が向上し、PDMSマトリックスにCNFを追加すると、これらの複合材料の導電率が向上しました。10％未満のひずみ、両方の柔軟な複合材料は安定した導電率を示します。シミュレーションと計算の結果は、CNTの表面でのNiナノ粒子のクラッド速度を増加させ、Ni粒子の平均サイズを減らし、PDMSマトリックスでのCNFの負荷を増加させると、材料の導電率を大幅に改善し、EMIパフォーマンスを改善することが示されました。これらはすべて、柔軟な電磁シールド複合材料の設計に利益をもたらす可能性があります。

Flexible electromagnetic shielding composites have a great potential for wide range applications. In this study, two flexible composites were produced by plating Ni nanoparticles on carbon nanotubes (CNTs) or infiltrating carbon nanofibers/polydimethylsiloxane (CNF/PDMS) polymer into CNT/sodium alginate (CNT/SA) sponge skeleton (CNT/SA/CNF/PDMS composites). The composites are tested under the X band in the frequency range of 8.2 - 12.4 GHz, the electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI-SE) values of the above two composites are almost as twice as that of CNT/SA/PDMS composite at a same CNT loading. Introducing nano-sized Ni particles on CNT improved the microwave absorption capacity of the composite, while adding CNF on the PDMS matrix enhanced the conductivity of these composites. Under 10% strain, both flexible composites show stable conductivity. Simulation and calculation results shown that increasing the cladding rate of Ni nanoparticles on the surface of CNT, reducing the average size of Ni particles, and increasing the loading of CNF in PDMS matrix can significantly improve conductivity and then EMI performance of the materials. All of these could benefit for the design of flexible electromagnetic shielding composites.