摘要
随着电子设备和组件变得越来越强大和高度集成，对轻质、低成本且易于加工的导电材料的需求也在不断增加。在这项研究中，我们制备了一种基于金属涂层碳纤维（MCFs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）的混合复合材料，该复合材料具有优异的电学和机械性能。MCFs能够同时改善复合材料的电学和机械性能，而添加更多的MWCNTs可以在减少昂贵MCF用量的同时进一步提升这些性能。为了确保填料均匀分散并建立理想的混合网络，MCFs和MWCNTs分别被加工成长纤维热塑性塑料和母粒。MWCNTs在混合复合材料中起到了导电桥的作用，从而提高了导电性。然而，过量的MWCNTs会导致MCF分散不良和金属层分层。因此，优化MCF与MWCNT的比例至关重要。优化后的MCF 5 wt%和MWCNT 5 wt%混合复合材料实现了72.1 dB的电磁屏蔽效果、115°C的电热转换效率和71.6 MPa的拉伸强度。这些结果表明，这种MCF/MWCNT混合复合材料系统具有出色的电学、电热和机械性能，且具有可扩展性。
亮点
- MWCNTs和MCFs的混合策略显著提高了导电性。
- MWCNTs作为导电桥增强了导电性。
- 过量的MWCNTs会导致MCF分散不良和金属层分层。
- 优化后的复合材料性能优于纯MCF复合材料。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获得。
