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近年来，碳纳米颗粒引起了人们的极大兴趣，这主要是因为它们有可能改善聚合物纳米复合材料的传输特性，并支持导电聚合物在更苛刻的应用中的使用。因此，屏蔽电子设备免受其他电子元件或产品产生的电磁辐射，也称为电磁干扰（electromagnetic interference，EMI）屏蔽，已经受到了特别关注。
什么是EMI电磁屏蔽？ EMI屏蔽是指通过使用磁性或导电外壳来保护设备或电路免受干扰。随着依赖于电磁信号的电子产品的数量不断增加，防止电磁信号干扰的必要性变得越来越重要。
EMI屏蔽部件有多种用途，包括分离电气和电子产品，以及在实验室和医疗器械中提供射频（radio frequency，RF）屏蔽防御以抵御潜在干扰。 EMI屏蔽材料是由什么组成的？ 考虑到导电性对EMI屏蔽的重要性，当提到EMI屏蔽材料时，金属材料通常是一种热门选择方案。由于其介电常数和高导电性，镍或铝合金、铜、泡沫或钢制制成的丝网经常使用。
即便如此，基于金属屏蔽系统仍存在一些限制其应用的主要缺点，包括耐腐蚀性差、密度高、加工成本高以及依赖于反射的EMI屏蔽方法。这些因素阻碍了它们在EMI吸收突出的领域的使用，例如在隐形技术中，并可能损害它们的性能，甚至破坏其他电子元件或电路。 如何克服使用金属基EMI屏蔽材料的缺点？ 尽管导电聚合物可以解决其中一些问题，但它们通常会带来较差的机械性能和较差的热稳定性，这会导致使用温度受限或制造和材料成本过高。 正因为如此，由碳基纳米颗粒组成的聚合物复合材料已经成为一种有前途的替代品。这种选择将聚合物的优点与碳基纳米颗粒的结合结合在一起。这些有益的优势包括良好的机械性能、热稳定性和导电性。
研究表明，在某些（微观）结构环境下，含有碳纳米颗粒的聚合物复合材料可以支持对电磁辐射的主要屏蔽方法的转变。它们可以提供多种反射或纯吸收方法来实现EMI屏蔽。 由这些聚合物纳米复合材料制成的泡沫就是这样一个例子。在将碳基纳米颗粒与聚合物结合的方法以及调节合成纳米颗粒的几何结构、纵横比和结晶特性等属性的能力方面已经取得了改进。 纳米复合材料用于EMI屏蔽的优势是什么？ 碳基聚合物纳米复合材料除了可以消除金属的常见缺点（加工成本高、密度高和耐腐蚀性差）以外，还可以结合许多的多功能特性，包括可调电磁干扰屏蔽性能的潜力。 除导电性外，所有这些都会受到其他因素的影响，如屏蔽技术、材料的可能取向以及由此产生的保护方向性，这些因素在复合和加工过程中都可以发生转变，其难度远低于金属。
此外，由于聚合物纳米复合材料的多相性质，可以从基体的微观结构特征开始，在多个尺度上进行研究。例如，在泡沫中，这甚至可以包括可能形成的细胞结构，使用具有不同纵横比和几何形状的纳米颗粒，或与其他微粒结合的纳米颗粒。 聚合物纳米复合材料加工灵活性的提高可实现更广泛的微观结构选择，从而获得最终的性能轮廓。考虑到这些因素，很容易理解为什么碳基聚合物纳米复合材料在电子和航空航天等尖端行业得到广泛应用。 |
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