通过分层GF@CuxP异质结复合纤维，实现电缆的协同增强阻燃性能和电磁干扰屏蔽效果

《Polymers for Advanced Technologies》：Cooperatively Enhanced Flame Retardancy and Electromagnetic Interference Shielding in Cables via Hierarchical GF@CuxP Heterojunction Composite Fiber

EVA/GF@CuP/IFR复合材料兼具电磁屏蔽与阻燃性能，X波段屏蔽效能达47.2dB，50%负载下仍保持8.81MPa拉伸强度和159%断裂伸长率。异质结构显著提升界面相容性，锥形试验显示热释放速率和CO排放量分别降低75.1%和51.1%。

　　

摘要

本研究通过结合负载在石墨纤维（GF@Cu_xP）上的铜磷化物异质结构与膨胀阻燃剂（IFR）的优点，开发出一种新型多功能电缆材料。EVA/GF@Cu_xP/IFR复合材料在X波段频率范围（8.2–12.4 GHz）内的电磁干扰屏蔽效果达到了47.2 dB，这主要归功于其形成的三维导电网络以及多种电磁波吸收机制。即使在高达50%的掺杂比例下，EVA/GF@Cu_xP/IFR材料仍保持了8.81 MPa的拉伸强度和159%的断裂伸长率，这得益于异质结结构带来的界面兼容性提升。此外，层次化的GF@Cu_xP异质结构纤维的引入显著减缓了EVA基体的热分解过程，并增加了炭化残渣的量。锥形燃烧试验表明，与纯EVA相比，EVA/GF@Cu_xIR材料的峰值热释放率和峰值一氧化碳释放率分别降低了75.1%和51.1%。同时，该材料的有毒气体排放量也显著减少，进一步体现了其卓越的消防安全性能。这项工作为设计兼具电磁干扰屏蔽和防火功能的智能电缆材料提供了一种有前景的策略。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。