综述：陶瓷涂层碳纳米管化学交联增强电磁干扰屏蔽的研究进展

这篇综述系统阐述了化学交联策略在陶瓷涂层碳纳米管（CNTs）复合材料中的关键作用，重点探讨了通过共价/非共价键优化CNTs-陶瓷界面以提升电磁干扰（EMI）屏蔽效能（SE达45dB以上）的机制。文章整合了功能化（如-OH、-COOH修饰）、多层结构设计（如MXene/CNT杂化）和军事应用（如雷达隐身），为开发轻量化、耐极端环境的高性能屏蔽材料提供了理论框架。

　　

电磁干扰屏蔽的挑战与机遇

现代电子设备尤其是航空航天和军事领域，亟需轻量化且高效的电磁干扰（EMI）屏蔽材料。传统金属屏蔽体因重量大、易腐蚀等缺陷逐渐被碳纳米管（CNTs）复合材料取代，但其化学惰性和易团聚特性制约了性能突破。

化学交联的界面革命

通过氧化、等离子体处理等手段在CNTs表面引入-COOH、-NH₂等活性基团，再以3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）等交联剂桥接陶瓷相（如SiO₂、Al₂O₃），可形成共价键网络。这种策略使CNTs/陶瓷复合材料的弯曲强度提升30-50%，同时维持X波段（8-12GHz）40-55dB的屏蔽效能。

多维结构协同增效

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  杂化设计：MXene与CNTs构建的层状气凝胶通过多重反射（橙色箭头）将电磁波衰减效率提升58.5%；

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  磁电耦合：Fe₃O₄包覆CNTs使反射损耗（RL）达-43dB，有效带宽扩展至8.5GHz；

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  梯度结构：聚偏氟乙烯（PVDF）/SiCnw@MXene泡沫与PVDF/CNT薄膜组成的非对称双层结构，实现32.6dB屏蔽效能且反射率低至3.1×10^-4dB。

军事应用的突破性进展

在战斗机雷达隐身系统中，Fe₃O₄-CNT涂层可吸收90%的Ku波段微波；而ANF-Ag/ANF-Fe₃O₄-CNT/ANF-rGO三层薄膜兼具67.5dB屏蔽效能和8.5W·m^-1·K^-1导热率，满足机载电子设备的热-电磁协同防护需求。

未来绿色化与智能化方向

开发生物基交联剂（如壳聚糖衍生物）和机器学习辅助材料设计，将成为平衡性能与可持续性的关键。当前研究证实，缺陷工程（如sp³杂化碳结构）与界面极化效应的精准调控，仍是突破60dB屏蔽极限的核心路径。