近日，西北工业大学机电学院教授齐乐华团队在石墨烯增强镁基复合材料电磁屏蔽-力学性能研究方面取得新进展，创造性地提出了一种“3D骨架预构建-浸渗填充”的新策略，让镁合金既强韧又“隐身”。该研究成果发表在《自然通讯》上。

航空航天等领域对轻量化、小型化、集成化电子设备的需求日益扩大使得材料向着多功能的方向发展，兼具优异电磁屏蔽和力学性能的轻质材料成为目前发展的重要方向。石墨烯增强镁基复合材料具有轻质、高比强度和优异的导电性等优点，在航空航天等领域具有广阔的应用前景。然而，目前关于石墨烯增强镁基复合材料的研究所采用的增强体大多为氧化石墨烯和还原氧化石墨烯，存在增强体缺陷较多、石墨烯在镁基体中未形成良好的三维连通性、浸渗挤压制备成镁基复合材料难度大等问题，这就导致复合材料电磁屏蔽-力学等综合性能协同提升受限。

团队采用气泡诱导自组装法构建三维网络结构本征石墨烯预制体；在石墨烯表面原位生长热解碳以提升预制体的骨架强度，可以抵御复合材料制备过程中熔融镁合金的浸渗压力；并采用液固浸渗挤压法消除石墨烯-镁基体之间的界面缺陷，复合材料中仍可保留预制体的三维连通骨架结构。在石墨烯与镁基体的界面处形成的热解碳-氧化镁纳米过渡层，显著优化了界面处的力学传递与电学传导效率。通过该方法制备的三维石墨烯增强镁基复合材料同时实现了优异的电磁屏蔽性能与力学性能，电磁屏蔽效能达到76.70分贝，且抗压强度较未增强热解碳层的复合材料提升58.62%。

“复合材料在保证具有一定力学性能的基础上具有优异的电磁屏蔽性能，展现出优异的综合性能与应用潜力，有望为新一代航空航天飞机、卫星、雷达等电子元件在复杂严苛环境下稳定运行，提供新的技术路径。”论文第一作者、西北工业大学博士生马媛表示。

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相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-68266-3