随着信息技术的飞速发展,电磁波被广泛应用在日常生活的各个领域。然而,随之而来的电磁干扰、电磁泄密和电磁污染等问题给电子设备的正常工作、信息安全和人类健康等带来了严重的威胁。电磁屏蔽用硅橡胶复合材料具有优异的耐高低温性、环境稳定性和密封性等,在航空航天、军事等尖端领域具有重要的应用。目前商品化硅橡胶电磁屏蔽材料是通过在硅橡胶中添加60 wt%以上的银粉制备,存在成本高、密度大、易腐蚀等缺点。因此,开发质轻、高效的硅橡胶电磁屏蔽材料具有重要的应用需求。石墨烯作为一种新型碳纳米材料,其优异的导电性能使其在电磁屏蔽领域具有潜在的应用,然而目前最常用的氧化石墨烯还原法所制备的还原氧化石墨烯(rGO),由于结构缺陷较多而导致其电导率严重下降,所制备的复合材料的电导率和电磁屏蔽性能离预期的目标还有很大的距离。此外,石墨烯极高的比表面积,使其在硅橡胶基体中极易发生团聚,导致复合材料的综合性能下降;而且对于传统的“随机结构”硅橡胶/石墨烯复合材料,即石墨烯在基体中无规分布,不仅需要较高的石墨烯填充量才能形成导电通路,而且石墨烯被绝缘的硅橡胶包围,导致石墨烯间的电阻较高,直接制约了硅橡胶/石墨烯复合材料电磁屏蔽性能的提高。为了克服石墨烯电导率较低和易团聚的问题,本课题引入具有优异电导率的银纳米材料作为第二导电填料,通过rGO和银纳米材料的协同作用和“溶胶-凝胶法”构建出石墨烯/银纳米材料三维双重导电骨架。然后回填硅橡胶来制备类“隔离结构”硅橡胶/石墨烯复合材料,克服了硅橡胶/石墨烯复合材料“随机结构”的缺点。在低填料含量下(0.76 wt%),成功地制备了电导率高达10.6S/cm,X-波段(8.2-12.4 GHz)的平均屏蔽效能高达34.1 dB的轻质、高效硅橡胶电磁屏蔽复合材料。由于复合材料的“隔离结构”特征,增加了电磁波在复合材料内部的多重反射、散射和吸收次数,使复合材料的电磁屏蔽机理以电磁波吸收为主,而且赋予了复合材料优异的压缩性能、热稳定性和阻燃性能。