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【文献篇】阻燃、屏蔽和高导热MXene/PVA 多功能复合薄膜

发表时间:2021-06-23

【文献篇】阻燃、屏蔽和高导热MXene/PVA 多功能复合薄膜

随着电子产品小型化和高频化的发展,具有高电磁干扰(EMI)屏蔽效能(SE)和热导率(TC)聚合物薄膜的需求也急速上升。近年来,二维过渡金属碳化物(MXenes)由于优异的导电性、大长径比和可调表面官能团引起了极大的关注,被认为是碳纳米材料的优良替代品,在电磁屏蔽领域得到了广泛的应用。


近日,郑州大学王建峰副教授与王万杰教授团队在国际著名期刊Chemical Engineering Journal发表了题目为阻燃、屏蔽和高导热MXene/PVA 多功能复合薄膜的论文。在论文中,采用多层浇铸工艺制备了具有交替多层结构的聚乙烯醇/过渡金属碳化物(PVA/MXene)薄膜,MXene薄膜的原材料Ti3AlC2由福斯曼公司提供。



连续MXene层提供了一个紧凑的导热和电子网络,同步赋予多层膜优良的EMI SE和TC性能。特别是27 μm厚的PVA/MXene多层膜(含19.5wt% MXene)的总电导率为716 S/m,最大EMI SE为44.4 dB,SSE/t为9343 dB cm2 g?1。同时,多层膜的面内TC高达4.57 W/mK,与纯PVA提高了近23倍。此外,多层体系结构使该膜具有显著的抗熔滴性能。这项工作提供了一个新的制备阻燃聚合物导热膜和EMI屏蔽膜的可行策略,在先进电子器件中具有巨大的应用前景。


1 PVA/MXene薄膜的制备机理图


2 PVA/MXene薄膜的导电和屏蔽性能


3 PVA/MXene薄膜的屏蔽性能对比


4 PVA/MXene薄膜的热导率