10月8日消息,安徽农业大学(Anhui Agricultural University)Deli Zhang与Qingfa Zhang团队在《可持续碳材料》(Sustainable Carbon Materials,8月28日发表,DOI:10.48130/scm-0026-0026)报告了一种竹基生物炭电磁屏蔽复合材料,以生物基碳填料替代金属屏蔽体,兼顾轻量化、力学强度与电磁波吸收能力。

技术路线为:竹粉在氮气氛围下热解成生物炭,再经闪蒸焦耳加热(flash Joule heating)短脉冲重构其碳框架提升导电性;随后用硅烷偶联剂APTES表面改性,改善其与聚合物的界面结合;改性生物炭涂覆于PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)薄膜后,与聚乳酸(PLA)薄膜交替叠层组装,将功能填料富集在层间界面附近。

与未处理组和单独闪蒸组对比,该叠层结构在屏蔽机制上以吸收为主而非反射——这避开了传统导电屏蔽材料反射电磁波造成二次辐射的问题——同时保持了强度与韧性。力学与屏蔽性能的对照实验确认了闪蒸焦耳加热与硅烷改性各自的贡献。

随着无线设备与高频电子(5G/6G通信、AI服务器硬件)普及,电磁干扰防护材料需求上升;金属基屏蔽体密度大且以反射为主,生物炭基复合材以可再生农林废弃物为碳源、可降解聚合物为基体,在消费电子与柔性器件场景中提供低碳选项,也为竹产业高值化利用开辟新出口。 (来源:AZoM)