Insulating yet terahertz-shielding Epoxy/MXene composites for impact-resistant electronic encapsulation

材料科学 电磁屏蔽 复合材料 导电体 环氧树脂 复合数 电磁干扰 电磁干扰 衰减 消散 电磁辐射 太赫兹辐射 极化(电化学) 电磁兼容性 纳米复合材料 电阻率和电导率 屏蔽效应 数码产品 压力(语言学) 先进复合材料
作者
Ruizhi Wang,Bowen Zhan,Zhiqiang Wang,Lijun Zhao,J. J. Wang,Xiaochu Lin,Hongxiang Cao,Enling Tang
出处
期刊:Polymer Testing [Elsevier BV]
卷期号:156: 109124-109124 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.polymertesting.2026.109124
摘要

The development of electronic encapsulation materials for munitions requires a unique combination of high impact resistance, effective electromagnetic interference (EMI) shielding, and reliable electrical insulation. Traditional epoxy resins often fall short in mitigating extreme mechanical loads and complex electromagnetic threats simultaneously. This study addresses this challenge by fabricating epoxy (Ep) composites incorporated with two-dimensional Ti 3 C 2 T x MXene nanosheets (0.5∼4 wt.%) as multifunctional fillers. The Ep/MXene composites were systematically evaluated for their mechanical properties, impact resistance, and electromagnetic shielding effectiveness across GHz and THz bands. Results indicate that an optimal MXene content of 2 wt.% yields a superior balance of properties, achieving a maximum yield strength of 62.84 MPa and a ∼40% enhancement in impact energy absorption (25.4 J) compared to pure epoxy. Electromagnetic characterization reveals that while the composites provide moderate shielding in the GHz band (SET up to ∼4 dB at 4 wt.%), they exhibit exceptional, absorption-dominated shielding in the THz band, with the 4 wt.% composite attenuating over 99% of incident waves. Crucially, all composites retained high electrical insulation, comparable to neat epoxy. The synergistic enhancement is attributed to MXene’s role in stress transfer, crack pinning, the formation of local conductive networks, and interfacial polarization effects. • MXene (2 wt.%) optimizes epoxy’s yield strength (62.84 MPa) and impact resistance (25.4 J). • 4wt.% MXene achieves >4 dB GHz shielding and >99% THz attenuation via dual mechanisms. • Interfacial polarization and conductive networks enable EMI shielding without sacrificing insulation. • MXene mitigates stress concentration, enhancing energy dissipation and crack resistance. • Balanced multifunctionality suits extreme environments in military and aerospace systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
叶怡含发布了新的文献求助10
刚刚
Owen的应助被qu采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
思雨发布了新的文献求助10
1秒前
单纯易真发布了新的文献求助10
1秒前
昊昊完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
111发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿的应助被巧克力采纳,获得10
3秒前
111发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
科研小白完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
erniu完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
Sarau发布了新的文献求助10
5秒前
吕二七发布了新的文献求助10
5秒前
wan发布了新的文献求助10
5秒前
lxyyy发布了新的文献求助30
5秒前
Akim的应助被上杉绘梨衣采纳,获得10
6秒前
充电宝的应助被刘威采纳,获得10
6秒前
默默的斓发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
汉堡包的应助被1290qw采纳,获得10
8秒前
不筝的应助被2xl采纳,获得10
8秒前
HJX发布了新的文献求助10
9秒前
xxg完成签到,获得积分10
9秒前
琦_发布了新的文献求助10
9秒前
笨笨西装发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
酷波er的应助被小鱼儿采纳,获得10
9秒前
CXHNB完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8010496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9459170
关于积分的说明 21176070
捐赠科研通 7581980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3383478
关于科研通互助平台的介绍 2515610
邀请新用户注册赠送积分活动 2418408