石墨烯基电磁及热管理复合材料制备与应用
我们报道石墨烯框架的结构设计与功能集成，并探索其在微波吸收、柔性电磁屏蔽和高导热薄膜领域的应用。我们通过引入原位生长的磁性铁纳米颗粒来抑制片层堆叠，并通过介电损耗、磁损耗的协同作用增强电磁波衰减，可实现高达-54.6 dB的最小反射损耗。将其并入硅橡胶后得到的复合片材在1.32 mm厚度下可实现-50 dB的最小反射损耗和5 GHz的有效吸收带宽。我们同时也展示利用细菌纤维素网络对石墨烯框架进行增强、构建有利于声子和电荷高效传输通道的连续、互连层状结构的有效方法，形成的复合薄膜展示了18.9 MPa、105 W/m.K和4104 S/m的拉伸强度、热导率和电导率，并且实现了高达110 dB的电磁屏蔽效能；当被用作导热界面材料时，其垂直热导率可达50 W/m.K。进一步通过液态金属优化固液协同传输网络后，复合薄膜最终实现了24.6 MPa、111 W/m.K和5.3104 S/m的拉伸强度、热导率和电导率，并在1000次弯曲循环后仍保持稳定的电磁屏蔽性能，从而为有效调控石墨烯基复合材料的电磁响应、热传输和力学性能，促进其在高性能微波吸波、柔性电磁屏蔽和先进功能性热管理等方面的应用提供了新思路和新方法。
