ACS Nano：具有增强的还原氧化石墨烯的高性能多功能碳-碳化硅复合材料

开发具有低密度、高耐热性和耐腐蚀性以及超高机械电磁干扰（EMI）屏蔽性能的材料对于航空航天和军事工业等领域来说至关重要。基于此，有效地设计材料的成分和微观结构具有重要意义，但要实现具有上述优点的材料仍然充满极大的挑战。

近日，西北工业大学宋强，陕西科技大学冯雷副教授报道了通过在rGO泡沫中沉积一层碳强化层，然后通过前驱体浸渍热解（PIP）方法交替填充热解碳（PYC)和碳化硅(SiC)，成功制备了一种增强还原氧化石墨烯（SrGO）加强的多界面碳-碳化硅（C-SiC）_n基复合材料（(SrGO/(C-SiC)_n）。

文章要点

1）通过增加交替PIP序列（n=1、3和12）的数量，SrGO/(C-SiC)_n复合材料的力学、电学和EMI屏蔽性能显著提高。

2）优化后的复合材料具有8.52 S cm⁻¹的优良导电性和70.2 dB的平均电磁干扰屏蔽效能（SE），覆盖了整个X、Ku、K和Ka波段。出色的EMI SE得益于高电导率SrGO骨架的大量导电损耗和丰富的异质PYC/SiC界面的极化弛豫。

3）由于均匀分布的异质界面能够在加载时消耗很大的断裂能，该复合材料具有低至1.60 g cm^-3的低密度，并显示出强压缩性能（强度高达163.8 MPa）。此外，其还具有超高的热结构稳定性（在Ar中高达2100 °C）和超强的耐腐蚀性（长期在酸和碱中浸泡后强度不会降低）。

优异的综合性能以及低成本和可扩展的生产简便性，有望在不久的将来促进SrGO/(C-SiC)_n复合材料的实际应用。

参考文献

Xin He, et al, High-Performance Multifunctional Carbon−Silicon Carbide Composites with Strengthened Reduced Graphene Oxide, ACS Nano, 2021

DOI：10.1021/acsnano.0c08924

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c08924