【摘 要】
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现代无线通信和电子电信设备的高速发展随之而来的是有害的电磁干扰（electromagnetic interference,EMI）,严重威胁着生物体的健康和其他精密电子设备的正常运行。自从发现EMI屏蔽材料以来,金属基EMI屏蔽材料一直是主要的选择。除磁性金属（如Fe,Ni和Co）外,其他金属主要通过表面大量的电荷载流子与入射电磁波的矢量相互作用来反射电磁波,从而达到屏蔽的效果。但是,这会导致二次
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现代无线通信和电子电信设备的高速发展随之而来的是有害的电磁干扰（electromagnetic interference,EMI）,严重威胁着生物体的健康和其他精密电子设备的正常运行。自从发现EMI屏蔽材料以来,金属基EMI屏蔽材料一直是主要的选择。除磁性金属（如Fe,Ni和Co）外,其他金属主要通过表面大量的电荷载流子与入射电磁波的矢量相互作用来反射电磁波,从而达到屏蔽的效果。但是,这会导致二次电磁波污染。通过增加吸收性能来将电磁波反射最小化的电磁屏蔽材料非常适用于雷达屏蔽和需要隐身技术等领域。因此,研究兼具柔韧性和轻便性的以吸收为主的高性能EMI屏蔽材料具有巨大的理论意义和实际的应用价值。本文结合激光诱导石墨烯（Laser-induced graphene,LIG）技术和脉冲电沉积技术制备了一种三维多孔LIG上负载镍纳米粒子的复合EMI屏蔽材料。通过确定最佳参数,获得了具有柔性和高稳定性的高效吸收占优势的EMI屏蔽复合材料。系统研究了激光参数和电沉积时间对电磁屏蔽的影响。同时,深入探讨了多孔结构对电磁屏蔽的影响以及吸收主导的EMI屏蔽机理。结果表明:通过在聚酰亚胺薄膜上激光热解生成了三维多孔石墨烯,单次激光诱导石墨烯（S-LIG）具有25 d B的EMI屏蔽效能和64%的平均吸收率。双激光诱导石墨烯（D-LIG）由于具有改善的石墨烯质量和更厚的厚度,从而具有更优的性能,EMI屏蔽效能为31 d B,平均吸收率为69%。通过在D-LIG的三维导电网络上均匀沉积镍纳米粒子制备了以吸收为主要屏蔽机制的D-LIG/Ni复合材料。优化后的单层（0.195 mm）D-LIG/Ni复合膜在X波段（8.2-12.4 GHz）的EMI屏蔽效能为55 d B,平均吸收率为82%,并且具有很高的稳定性（500次重复弯曲后EMI屏蔽效能保留率为89%）。双层（0.327 mm）的D-LIG/Ni复合膜表现出高达79 d B的EMI屏蔽效能,平均吸收率86%。通过对电磁屏蔽机理的研究表明,电磁波在多孔复合材料内部的多重反射扩展了其传输路径,增加了耗散的可能性。最终介电损耗和磁损耗之间的最佳匹配导致了高的吸收能力。制备的复合材料的综合电磁屏蔽效能（厚度、EMI SE、吸收率）远胜于大多数碳基EMI屏蔽材料。可以预期的是,这种兼具柔韧性,稳定性,高性能EMI屏蔽和高吸收率的材料在军事,航空航天和微型柔性器件等领域具有广泛的应用前景。
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