研究人员利用多相合成和静电纺丝技术制备了二氧化硅纳米纤维
电子工业的快速发展为民用提供了极大的便利，但也造成了电磁污染，对人体安全构成了威胁。为了满足民用应用的多样化需求，例如不同曲面的设备和不同工作环境的服装，EMW吸收器不仅要提供有效的吸收，而且要轻巧，易于加工，并具有足够的灵活性。
此外，EMW吸收材料在建筑和运输行业中经常遇到的极端条件下面临挑战，包括高温、频繁振动和压力冲击。
因此，探索具有优异的绝热性、显著的柔韧性和回弹性、优异的可加工性和超轻特性的材料代表了先进微波吸收材料的发展趋势。聚合物衍生陶瓷（PDC） SiOC在极端环境中具有强大的机械性能和高温性能，同时具有低密度、高强度和低原材料成本，这突出了其在热和电磁波（EMW）保护方面的应用潜力。
然而，由单一前驱体聚合物衍生的SiOC陶瓷的介电性能较低，限制了它们的进一步应用。为了提高EMW的衰减性能，通常在SiOC矩阵中引入第二相，利用各种成分的优势来增强EMW的吸收。
另一方面，SiOC陶瓷固有的脆性严重阻碍了其在复杂环境中的使用。在这种情况下，静电纺丝是一种生产一维微纳米纤维材料的通用方法，具有均匀的尺寸分布和一致的形貌。为了提高SiOC纳米纤维的柔韧性和EMW吸收性能，一个研究小组采用多相组成和静电纺丝的策略制备了SiOC纳米纤维。
该团队于2024年9月9日在《高级陶瓷杂志》上发表了他们的研究成果。
采用简单可控的静电纺丝技术成功制备了Co和TiO2改性SiOC纳米纤维（CTS）。由于静电纺丝提供了优异的三维连续网络结构和复合材料在纤维内的均匀分布，CTS复合材料具有出色的绝热性（导热系数<0.0404 Wm-1K-1），卓越的柔韧性（180°弯曲1500次后电阻变化小于4%）和出色的抗压性（在60%应变下500次循环后残余应变<12%）。
填料含量仅为5 wt%的CTS-800样品（硅树脂）在厚度为3.25 mm时的有效吸收带宽（EAB）为8.64 GHz (9.36-18.00 GHz)，在17.11 GHz时的RLmin值为-66.00 dB。这种多功能CTS纳米纤维材料的成功制备使其在热防护和微波防护方面具有广阔的应用前景。
SiOC纳米纤维样品由于其沿厚度方向的高孔隙率和多层结构而具有全面的多功能性能。来自外部的EMW或热冲击波可以显著减弱。此外，出色的灵活性确保了这些发现可以完美地应对各种高要求场景所需的变形，从而提高了工作效率。