中科院研发新型纳米纤维毡兼具电磁波吸收与隔热性能
2025-06-09 17:21
来源:中国科学院
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中国科学院合肥物质科学研究院黄竹林研究员团队近日成功研制出一种新型柔性纳米纤维毡,该材料同时具备优异的电磁波吸收能力和超低热导率特性。相关研究成果已在《材料学杂志》发表。

随着现代科技发展,对多功能材料的需求日益增长。传统碳基材料在电磁波吸收方面存在阻抗匹配不佳、极端环境适应性有限等问题。研究团队通过创新设计,开发出ZrO2/ZrB2/C复合纳米纤维毡,有效解决了这些技术难题。

测试数据显示,这种新型纳米纤维毡展现出卓越的电磁波吸收性能,最大反射损耗达到-54dB,吸收带宽达3.1GHz。理论分析表明,材料中的ZrO2/ZrB2组分促进了界面电子转移,增强了界面极化效应,这是实现高效电磁波衰减的关键机制。

在隔热性能方面,该材料同样表现突出。其独特的多界面结构有效阻隔热传导,在1100℃高温环境下热导率仅为0.016W·m-1·K-1。这种超低热导率特性使其在高温隔热领域具有重要应用价值。

黄竹林研究员表示:"这种新型纳米纤维毡为极端环境下的多功能材料设计提供了新思路。"研究团队通过精确调控材料组分和微观结构,成功实现了电磁波吸收与隔热性能的协同优化。

该材料的潜在应用领域包括航空航天、电子设备和军事防护等需要同时应对电磁干扰和高温环境的场合。其柔性特性还拓展了在可穿戴设备等新兴领域的应用可能。

这项研究不仅开发出一种性能优异的新型材料,更为多功能复合材料的设计提供了重要参考。未来,研究团队将继续优化材料性能,探索更广泛的应用场景。

更多信息: Chengwan Yang 等,《柔性 ZrO2/ZrB2/C 纳米纤维毡,具有增强微波吸收和超低热导率》,《材料学杂志》(2024 年)。

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