通过离心铸造技术制备的高取向MXene基层状薄膜，具备双重屏蔽功能，可有效抵御电磁波和红外辐射的干扰

采用离心铸造法制备高取向MXene/PVA薄膜，通过剪切和离心力优化层状结构，显著提升拉伸强度（55.2-191.1 MPa）、电磁屏蔽效能（21029 dB·cm2/g）及红外伪装能力（发射率0.248），为大规模生产提供新策略。

　　

摘要

基于MXene的层状薄膜在电磁干扰（EMI）屏蔽方面显示出巨大潜力，但在大规模生产过程中保持高度有序的结构仍然具有挑战性。本文提出了一种简便的离心铸造方法，用于可扩展地制备具有高度取向和紧凑层状结构的MXene/聚乙烯醇（MXene/PVA）薄膜。在离心铸造过程中，粘性流体分别受到沿切向和法向的强剪切力和离心力的作用，使得MXene纳米片在层状结构中呈现出紧凑且有序的排列。因此，随着旋转速率从0增加到4000 r/min，复合薄膜中MXene的Herman取向因子显著提高，从0.681增加到0.794。相应地，复合薄膜的拉伸强度和韧性分别从55.2 MPa增加到191.1 MPa，断裂能从约0.8 MJ/m3增加到2.5 MJ/m3。更重要的是，这种高度取向且厚度极薄（约8 μm）的层状结构使得薄膜具有高达21029 dB cm2/g的绝对电磁屏蔽效能（SSE/t）。此外，MXene在层状结构中更加有序的排列还能显著降低红外发射率至0.248，从而赋予MXene/PVA薄膜优异的热伪装性能。因此，本研究为制备高性能基于MXene的层状薄膜提供了一种更有效的策略。