目前，智能手機、筆記本電腦、可穿戴技術(shù)和通信設(shè)備等各種人工智能設(shè)備的日益普及，對高性能電磁干擾(EMI)屏蔽材料產(chǎn)生了迫切的需求，以應(yīng)對電磁干擾的挑戰(zhàn)并確保電磁兼容性。傳統(tǒng)的屏蔽材料與技術(shù)，例如使用銅或鋁板等材料制成的金屬屏蔽層以及金屬外殼，存在高密度、剛性、易腐蝕和低機械強度等局限性。導(dǎo)電織物材料因其固有的柔韌性、輕質(zhì)性和相對較低的成本，已成為一種有前景的替代屏蔽解決方案。
 

　　近日，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究人員通過化學(xué)鍍銅法在三維結(jié)構(gòu)的玻璃纖維織物(GFF)上實現(xiàn)了高均勻性、高質(zhì)量的銅納米顆粒沉積，成功制備了用于EMI屏蔽的新材料。作為基材的GFF具有高抗拉強度、耐熱性、耐火性、耐久性和低密度等優(yōu)點。研究人員系統(tǒng)地研究了化學(xué)鍍溫度(20-60°C)對Cu化學(xué)鍍的GFF的形貌、導(dǎo)電性和EMI屏蔽效能(SE)的影響。實驗結(jié)果表明，最佳化學(xué)沉積溫度為50°C，在此溫度下，獲得了密度為3.23 g/cm3、最大導(dǎo)電率為6.41 x 105 S/m、總屏蔽效能(SET)為74.59 dB的致密均勻的銅涂層。材料增強的屏蔽效能歸因于在最佳沉積溫度下實現(xiàn)的增加的銅厚度、改善的表面覆蓋率、增強的結(jié)晶度和強大的界面相互作用。此外，Cu沉積的GFF表現(xiàn)出增強的熱穩(wěn)定性，在900°C時保留了99.6%的質(zhì)量。值得注意的是，本研究所用的化學(xué)鍍銅方法為生產(chǎn)高性能EMI屏蔽材料提供了一條高效且可擴展的途徑。由此產(chǎn)生的鍍銅GFF有望在電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、智能紡織品、高輻射環(huán)境中的防護服以及先進的航空航天和軍事系統(tǒng)在內(nèi)的多個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，為傳統(tǒng)的金屬屏蔽層提供了一種重要的替代方案。
 

　　相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《材料科學(xué)與工程雜志B》(Journal of Materials Science & Engineering B)上，新疆理化所是唯一通訊單位，助理研究員Parkash?Anand (帕卡斯.阿南德) 為第一作者，分離材料與技術(shù)團隊的阿卜杜克熱木·喀迪爾研究員和馬鵬程研究員為通訊作者。該研究得到了新疆維吾爾自治區(qū)天池博士計劃、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金、新疆維吾爾自治區(qū)天山英才人才培養(yǎng)計劃、中國科學(xué)院“西部之光”項目等項目的資助。
 

圖1. 化學(xué)鍍銅的GFF材料制備工藝流程圖。