随着以5G为代表的通讯技术迅速发展，电子设备间的电磁干扰等问题日益严重。电磁屏蔽材料作为最为有效的解决方案，其本质是通过屏蔽材料与器件构筑完整的“法拉第笼”来实现电磁信号的衰减，接触界面间隙是造成电磁信号泄漏和屏蔽效能降级的重要原因之一。不同于传统固相填料所形成的固化导电 络，利用具有流动性和高导电性的室温镓基液态金属 (LM)构建具有动态响应特性的导电 络有望解决接触界面处的电磁密封性问题。然而，LM 的表面张力导致其在外力作用下迁移和泄露，严重影响LM的加工性和适用性。因此开发一种制备宏观稳定、可靠的LM基电磁屏蔽复合材料仍然存在挑战。
研究人员利用EM热膨胀过程原位驱动LM的精细化有序分布，实现了LM导电 络在宏观稳定性和微观流动性之间的平衡；通过EM在限域中的微观界面自融合过程，同步实现导电 络构筑和EM/LM复合泡沫成型。EM/LM复合泡沫凭借其独特的内部气体填充蜂窝闭孔结构和高导电LM 络表现出轻质 （0.104 g·cm-1）、高压缩强度（3.43 MPa）、高压缩率与回弹性（90%压缩应变时的回弹率大于90%）、高导电（7891 S·m-1）等特性。此外，在极低的LM含量（2.3 vol%）下，EM/LM复合泡沫在8.2-40 GHz宽频范围内的平均电磁屏蔽效能（EMI SE）达到98.7 dB，并在实际近场屏蔽测试中显示出良好的电磁密封性。此外，该设计和制备方法具有良好的通用性，可制备具有外磁场响应性的多功能EM/LM/Ni复合泡沫材料。本工作为新型液态金属基电磁屏蔽材料的开发提供了一条新路径，并为多功能液态金属复合材料提供了一个设计原型。
上述研究得到了国家自然科学基金（62074154）、中国博士后科学基金（2020M682983）、广东省基础与应用基础研究基金（2020A1515110962，2020A1515110154）等项目的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1007/s40820-021-00766-5
LM/EM材料限域成型过程的微观结构变化示意图及力学与电磁屏蔽性能
LM/EM作为接触界面电磁密封材料应用的屏蔽效果与作用机理
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！