汉阳大学：毫米级渗透聚乙烯/石墨烯复合材料，用于5G电磁屏蔽

成果简介

随着第五代 (5G) 电信的发展，人们开始关注具有高吸收能力的电磁干扰 (EMI) 屏蔽材料。然而，目前的屏蔽材料一般都侧重于反射。为了解决 EMI 屏蔽材料方面的这一突破，本文，汉阳大学Sang-bok Lee、Yong-Ho Choa等研究人员在《ACS Appl. Nano Mater.》期刊发表名为“Millimeter-Scale Percolated Polyethylene/Graphene Composites for 5G Electromagnetic Shielding”的论文， 研究了一种用于K波段电磁屏蔽应用的高密度聚乙烯 (HDPE)/多层石墨烯复合毫米 (mm) 级渗透结构。

具有毫米级渗透结构的HDPE/多层石墨烯（MLG）复合材料表现出优异的导电和导热性能，并显示出以吸收为主的电磁屏蔽效应。特别是，复合材料在26GHz下的最佳优化EMI屏蔽效率为71.25dB，并表现出优异的吸收主导屏蔽机制，吸收系数为0.78。毫米级渗流结构表明，通过优化毫米级 HDPE 颗粒的多个反射相位，它有效地工作在K波段而不是X波段。

图文导读

方案一、HDPE/MLG复合体系方案

图1. MLG表征

图2. (a) 声振动 MLG 涂层方法的示意图，(b) 低倍率横截面，(c) 高倍率界面 SEM 图像和 (d) 5wt% MLG涂层 HDPE 颗粒的 TEM 图像， (e) 切割 5 wt % HDPE/MLG 颗粒的横截面 SEM 图像，和 (f) HDPE 相和 MLG相的拉曼光谱和 HDPE/MLG 颗粒的 g 电阻率，MLG 含量从0.5到20wt%。

图3. 具有 (a) 0.1、(b) 3和10wt % MLG 负载的mmP 结构HDPE/MLG复合材料的图像和 (d-f) 高倍率 OM 图像。(g) 具有不同 MLG 含量的 mmP 结构和 R 结构 HDPE/MLG 复合材料的电导率和 (h) 热导率。

图4. (a) X 波段和 (b) mmP 结构复合材料的 K 波段复介电常数，(c) R 结构复合材料的 K 波段复介电常数，(d) mmP 复合材料的折射率在 X 波段和 K 波段，以及 (e) 根据 mmP 复合材料中的频率的波长。

图5. (a) SE T和 SE A / 厚度之间的关系和 (b) 功率系数与先前报道的10wt% mmP结构 HDPE/MLG 复合材料的研究的比较研究。

文献：

https://doi.org/10.1021/acsanm.2c01544