【儀表網 研發快訊】目前，智能手機、筆記本電腦、可穿戴技術和通信設備等各種人工智能設備的日益普及，對高性能電磁干擾(EMI)屏蔽材料產生了迫切的需求，以應對電磁干擾的挑戰并確保電磁兼容性。傳統的屏蔽材料與技術，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。導電織物材料因其固有的柔韌性、輕質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，中國科學院新疆理化技術研究所研究人員通過化學鍍銅法在三維結構的玻璃纖維織物(GFF)上實現了高均勻性、高質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點。研究人員系統地研究了化學鍍溫度(20-60°C)對Cu化學鍍的GFF的形貌、導電性和EMI屏蔽效能(SE)的影響。實驗結果表明，最佳化學沉積溫度為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的增加的銅厚度、改善的表面覆蓋率、增強的結晶度和強大的界面相互作用。此外，Cu沉積的GFF表現出增強的熱穩定性，在900°C時保留了99.6%的質量。值得注意的是，本研究所用的化學鍍銅方法為生產高性能EMI屏蔽材料提供了一條高效且可擴展的途徑。由此產生的鍍銅GFF有望在電子產品、通信系統、智能紡織品、高輻射環境中的防護服以及先進的航空航天和軍事系統在內的多個領域中得到廣泛應用，為傳統的金屬屏蔽層提供了一種重要的替代方案。
相關研究成果近期發表在《材料科學與工程雜志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天池博士計劃、新疆維吾爾自治區自然科學基金、新疆維吾爾自治區天山英才人才培養計劃、中國科學院“西部之光”項目等項目的資助。
圖1. 化學鍍銅的GFF材料制備工藝流程圖。
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