【摘 要】
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随着第五代（5G）移动通讯技术的成熟,各种电子产品给人们带来极大的便利的同时,不可避免地产生了一些电磁污染。这些电磁污染会干扰电子元器件的正常运行,甚至会危害人体的健康。对于上述问题,研发高性能的电磁干扰（EMI）屏蔽材料是解决电磁污染的有效途径之一。本征型导电聚合物具有低密度、耐腐蚀、高强度等优点的引起了人们的关注。其中,聚吡咯（PPy）除了有导电聚合物的一般特性外,还具有环境友好、易于大规模合
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随着第五代（5G）移动通讯技术的成熟,各种电子产品给人们带来极大的便利的同时,不可避免地产生了一些电磁污染。这些电磁污染会干扰电子元器件的正常运行,甚至会危害人体的健康。对于上述问题,研发高性能的电磁干扰（EMI）屏蔽材料是解决电磁污染的有效途径之一。本征型导电聚合物具有低密度、耐腐蚀、高强度等优点的引起了人们的关注。其中,聚吡咯（PPy）除了有导电聚合物的一般特性外,还具有环境友好、易于大规模合成、成本低廉的特点。然而,本征导电聚合物的电导率相对较低,导致其电磁干扰屏蔽效果并不理想。制备导电填充型复合材料是目前提升导电聚合物电导率的常用方法。Ti3C2TxMXene作为一种新兴的二维材料,具有良好的导电性能、独特的层状结构、丰富的表面基团,是一种理想的导电填充材料。本论文通过简单的原位聚合和混合的方法,成功地设计并制备出了Ti3C2Tx/PPy复合材料,研究了材料的电磁屏蔽性能,主要的研究工作如下:通过HCl-Li F混合原位生成的HF,刻蚀Ti3Al C2和V2Al C粉末,合成了少层Ti3C2Tx纳米片和V2CTx,并利用Ti3C2Tx和Ag NO3的氧化还原反应,便捷地合成了Ti3C2Tx-Ag复合材料。通过SEM,XRD,XPS和EDS对Ti3C2Tx、V2CTx和Ti3C2Tx-Ag进行表征,证实了Ti3C2Tx、V2CTx和Ti3C2Tx-Ag的成功制备。对Ti3C2Tx、V2CTx和不同质量Ag NO3合成的Ti3C2Tx-Ag薄膜的电导率用四探针法进行了测量。结果表明在Ti3C2Tx是一种导电性十分良好的材料,可以作为导电填料。在上一个工作的基础上,通过简单的原位聚合方法和混合过程,成功地制备了Ti3C2Tx/PPy复合材料应用于电磁干扰屏蔽。我们研究了Ti3C2Tx/PPy复合材料的导电性、热稳定性、电磁干扰屏蔽效果及其电磁屏蔽衰减机制。通过调整Ti3C2Tx/PPy复合材料中Ti3C2Tx的含量,从0到12 vol%,复合材料的电导率从34.6大幅度提高到884.1 S m-1,复合材料在Ku波段的最大电磁屏蔽效果也相应从4.30提高到21.82 d B。此外,由于添加了Ti3C2Tx,Ti3C2Tx/PPy（12 vol%）复合材料的热稳定性得到了改善,在900℃时质量损失从59.25%变为29.34%。这些结果突出表明,所研究的Ti3C2Tx/PPy复合材料是很有潜力的电磁屏蔽屏蔽材料。本研究为提高导电聚合物材料的电磁屏蔽性能奠定了实验基础。
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