类石墨烯MXene及其复合材料在吸波和导热领域的研究进展

      相比于传统吸波材料，MXene 作为一种能与其他 材料复合的新型二维类石墨烯材料，具有重要的研究价值。MXene 在微波吸收方面有着巨大的潜力，原因在于：（1）MXene具有数量可控的层状结构，层间结构能够 实现电磁波在材料之间的多次反射和散射，并且可以通 过不同的制备方式来实现多层材料层间距的调节，单层 和少层材料还可以为构建三维结构提供基础条件，（2）MXene具有高导电率，容易导致其具有较强的介电 损耗；（3）MXene刻蚀过程中会产生表面缺陷和官能团，这些缺陷和官能团在电磁场作用下会产生偶极子， 使材料的介电损耗能力进一步提升。然而，MXene的高导电性容易导致界面反射高、阻抗匹配差，因此，为了 提高 MXene纳米材料的阻抗匹配和电磁衰减能力，常将MXene与其他材料复合以提高微波吸收性能
      随着 5G 时代的到来，各类电子元器件散热功能无 法满足更高要求。因此，电子元器件及设备的散热问题亟待解决，对高导热材料的需求迫在眉睫。由于层状 结构具有原子层依次堆积、层内原子结合较强而层间以 较弱范德华力结合的各向异性空间结构特点，使得层状 结构材料往往具有良好的导热性能，并且可以通过层间 剥离、原子替换、元素掺杂或插层等手段来调节层间距、 层间作用力以及组分/结构来调控原有材料体系的物理 化学性能，因此获得了研究者的广泛关注。
      当前，电子器件的高集成度和轻薄化发展趋势导致 在狭小的空间内同时添加吸波和导热材料变得更加困难，为了满足现代电子设备在防电磁干扰和散热方 面的需求，开发同时具有吸波和导热功能的复合材料十分必要。目前研发吸波/导热一体化材料的常规方法主要是添加吸波和导热填料，例如有研究者在硫化硅橡胶 中同时添加吸波剂羰基铁粉和导热剂氧化铝，获得吸波/导热一体化材料 ，这种方式通常需要向基体中添加 大量的功能性颗粒填料，这不仅会直接损害复合材料的 力学性能，而且也会造成加工困难和制造成本上升。因此，研究开发新型吸波/导热一体化材料势在必行。