[发明专利]兼具电磁屏蔽和导热功能的复合柔性薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种兼具电磁屏蔽和导热功能的二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜，其特征在于：采用块状六方氮化硼(h-BN)和块状多层Ti₃C₂T_x作为原料，采用碳纳米纤维素CNF作为辅助添加材料；利用超声粉碎机将块状六方氮化硼(h-BN)剥离，获得氮化硼纳米片分散液；再通过超声法将块状多层Ti₃C₂T_x中的片层进行剥离，获得层数不超过3层的少层的Ti₃C₂T_xMXene纳米片；最后通过正负电荷的静电作用和氢键作用，将二维的BN纳米片与二维的Ti₃C₂T_xMXene纳米片构筑成二维导电、导热异质结，再加入一维的碳纳米纤维素CNF来增强薄膜的机械性能，通过压滤成膜法，一步组装成结构形式为MXene/BN的兼具电磁屏蔽和导热功能的薄膜。

2.根据权利要求1所述兼具电磁屏蔽和导热功能的二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜，其特征在于：进行一步法组装时，控制压强为1.0～2.0MPa，形成兼具电磁屏蔽和导热功能的薄膜。

3.根据权利要求1所述兼具电磁屏蔽和导热功能的二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜，其特征在于：进行Ti₃C₂T_x、BN和碳纳米纤维素配比时，按照如下质量比例进行配比：当Ti₃C₂T_x的含量为8.57～46.67mg时，含有BN为至少为20mg，含有碳纳米纤维素至少为12.5g，按照组分比例形成复合材料。

4.一种权利要求1所述兼具电磁屏蔽和导热功能的二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将六方氮化硼(h-BN)粉末分散在至少100mL体积百分比浓度为10％的乙醇溶液中，超声分散掷筛3小时，得到氮化硼纳米片悬浮液，其中氮化硼纳米片悬浮液中含有氮化硼纳米片的浓度(w/v％)为0.08～0.10g/L；

b.将块状多层Ti₃C₂T_x(MXene)粉末分散在至少100mL体积百分比浓度为10％的乙醇溶液中，超声分散至少3小时，得到Ti₃C₂T_x纳米片悬浮液，其中Ti₃C₂T_x纳米片悬浮液中含有Ti₃C₂T_x纳米片的浓度(w/v％)为0.16～0.20g/L；

c.将料液比例(w/v)为0.10～0.10w/v％的纳米纤维素分散液与在所述步骤a指制备的氮化硼纳米片悬浮液、在所述步骤b指制备的Ti₃C₂T_x纳米片悬浮液混合，超声至少10min，得到分散均匀的MXene/BN混合悬浮液；

d.将在所述步骤c中制备的MXene/BN混合悬浮液倒入高压压滤机中，调节压强1.0-2.0MPa，压滤至不再有滤液流出，取出滤饼真空干燥，从而得到兼具电磁屏蔽和导热功能的二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜。

5.根据权利要求4所述二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤d中，所制备的二维异质结MXene/BN复合柔性薄膜的断裂强度不低于1.51MPa；在8.2-12.4GHz范围内的X波段，电磁屏蔽效能不低于11.38dB；在25℃下导热系数不低于8.03W/mK。