Multifunctional Hierarchical Metamaterial for Thermal Insulation and Electromagnetic Interference Shielding at Elevated Temperatures

材料科学 复合材料 超材料 陶瓷 电磁干扰 电磁屏蔽 电磁干扰 脆性 抗压强度 光电子学 电子工程 工程类
作者
Li Tian,Haodong Gu,Qiuqi Zhang,Xiao You,Mengmeng Wang,Jinshan Yang,Shaoming Dong
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (13): 12673-12683 被引量:65
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c03332
摘要

The custom design of lightweight cellular materials is widely concerned due to effectively improved mechanical properties and functional applications. However, the strength attenuation and brittleness behavior hinder honeycomb structure design for the ceramic monolith. Herein, the ceramic matrix composite metamaterial (CCM) with a negative Poisson’s ratio and high specific strength, exhibiting superelasticity, stability, and high compressive strength, is customized by combining centripetal freeze-casting and hierarchical structures. CCM maintains a negative Poisson’s ratio response under compression with the lowest value reaching −0.16, and the relationship between CCM’s specific modulus and density is E ∼ ρ1.3, which indicates the mechanical metamaterial characteristic of high specific strength. In addition to the extraordinary mechanical performance endowed by hierarchical structures, the CCM exhibits excellent thermal insulation and electromagnetic interference shielding properties, in which the thermal conductivity is 30.62 mW·m–1·K–1 and the electromagnetic interference (EMI) shielding efficiency (SE) reaches 40 dB at room temperature. The specific EMI shielding efficiency divided by thickness (SSE/t) of CCM can reach 9416 dB·cm2·g–1 at 700 °C due to its stability at elevated temperatures, which is 100 times higher than that of traditional ceramic matrix composites. Moreover, the designed hierarchical structure and metamaterial properties provide a potential scheme to implement cellular materials with collaborative optimization in structure and function.
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
天天开心发布了新的文献求助10
刚刚
爱听歌的芷烟完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
科研通AI6.4的应助被lungfiga采纳,获得10
1秒前
pwww发布了新的文献求助10
2秒前
nanfeng完成签到 ,获得积分10
2秒前
健忘访云发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
敏感笑槐发布了新的文献求助10
3秒前
爱学习的汪完成签到,获得积分10
3秒前
谢大喵发布了新的文献求助10
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
想人陪的毛巾完成签到,获得积分10
4秒前
小白白发布了新的文献求助10
6秒前
bkagyin的应助被风中的秋柳采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
顾矜的应助被爱学习的汪采纳,获得10
8秒前
脑洞疼的应助被风中的秋柳采纳,获得10
8秒前
8秒前
领导范儿的应助被梓七采纳,获得20
8秒前
Akim的应助被风中的秋柳采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
24432完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
完美世界的应助被旷盐采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
fx发布了新的文献求助10
12秒前
三年两篇以上一区SCI完成签到 ,获得积分10
14秒前
酷波er的应助被天天开心采纳,获得10
14秒前
美丽冬卉完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
哲999完成签到 ,获得积分10
15秒前
健忘访云完成签到,获得积分20
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Fortepian Chopina 400
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 310
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7832151
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9356044
关于积分的说明 20586481
捐赠科研通 7424502
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3336822
关于科研通互助平台的介绍 2481346
邀请新用户注册赠送积分活动 2357505