复合材料

然而，在大多数电子器件中，热量主要沿面外（垂直）方向进行耗散，而在复合材料中，BN的高导热基面方向是随机分布的，这限制了复合材料面外方向的散热性能。

图1复合材料表面形貌(a-c)以及纤维与基体之间界面层的形貌与结构分析：(d)界面SEM图像，(e)界面TEM图像，(f)图(e)对应的EDS映射，(g1-g3)界面反应层的HRTEM图像、晶面间距测量及其SAED图谱。

复合材料的表面形貌显示，在CHS-5样品中，陶瓷颗粒已完全填充至碳纤维表面的碳球间的空隙，使基体与纤维之间形成了良好的机械互锁，类似于木制建筑中的榫卯连接(图2c)。

基于CLA-BN/PDMS复合材料良好的导热与力学性能，可将其应用于可穿戴温度传感领域以改善传统柔性封装材料热导率低导致的响应迟滞问题。

MgH₂@rN-pC复合材料TEM结构图。

MgH₂@rN-pC复合材料低温吸附储氢性能

MgH₂@rN-pC复合材料及纯MgH₂的吸放氢性能测试图

可观察到MgH₂@rN-pC复合材料在175℃开始放氢，与纯MgH₂相比，其吸放氢动力学速率及活化能得到明显改性。

如图5所示，MgH₂@rN-pC复合材料在-196℃，3Mpa可吸附~0.8wt%氢气。

负载量为60wt%Mg的rN-pC复合材料可以在rN-pC骨架上吸附和解吸0.62wt%的H₂。

MgH₂@rN-pC复合材料物理化学协同储氢过程示意图。

然而，UHTCs基复合材料力学性能的充分发挥，高度依赖于纤维与基体之间高效的载荷传递机制，而界面结合强度不足已成为制约其性能提升的关键瓶颈。

复合材料力学性能的进一步提升主要归因于以下三种机制：第一，表面附着碳球的碳纤维能够与基体形成良好的榫卯连接结构，从而实现应力从基体向纤维的有效传递。

结构策略创新：通过利用不同介电常数/磁导率聚酰亚胺纤维复合材料协同构筑阻抗/隔热双梯度结构，赋予材料沿厚度方向自上而下逐渐降低的阻抗与隔热特性。

阻抗梯度结构的构筑能够促进更多电磁波进入材料内部并进行高效耗散，赋予了复合材料优异的EMI屏蔽性能(SET>45dB，6-40GHz)和雷达隐身性能(RLmin=-23.87dB，EAB>22.1GHz)。

IV阻抗/隔热双梯度结构：高温红外与雷达兼容隐身阻抗梯度结构的有效构筑成功赋予复合材料以优异的雷达散射截面积衰减性能(RCS，10dBm2)。

兼容性能强：阻抗/隔热双梯度结构的合理构筑成功赋予复合材料以优异的电磁屏蔽、耐高温雷达与红外兼容隐身性能。

阻抗梯度结构的合理构筑诱导更多电磁波进入材料内部并进行高效耗散，成功赋予复合材料以优异的电磁屏蔽性能(SET>45dB，6-40GHz)和雷达隐身性能(RLmin=-23.87dB，EAB>22.1GHz)。

阻抗梯度结构的有效构筑成功赋予复合材料以优异的雷达散射截面积衰减性能(RCS，10dBm2)。

II阻抗梯度让电磁波“少反射、多耗散”：超低反射电磁屏蔽通过镀镍时间来优化复合材料PFNy的阻抗和衰减特性，从而降低电磁波在材料表面的反射并促使其进入材料内部进行高效损耗，获得以吸收为主的低反射电磁屏蔽。

在红外隐身方面，聚酰亚胺纤维复合材料内部三维蓬松结构与隔热梯度结构的协同作用，能够有效降低热传导并抑制热量向外表面传递，使复合材料外表面辐射温度显著低于热源温度。

结构策略创新：通过利用不同介电常数/磁导率聚酰亚胺纤维复合材料协同构筑阻抗/隔热双梯度结构，赋予材料沿厚度方向自上而下逐渐降低的阻抗与隔热特性。

通过镀镍时间来优化复合材料PFNy的阻抗和衰减特性，从而降低电磁波在材料表面的反射并促使其进入材料内部进行高效损耗，获得以吸收为主的低反射电磁屏蔽。

更为关键的是，Fe₃O₄、Ni与PI纤维之间形成的强界面相互作用可有效增强复合材料对来自高温热源应力的抵抗能力，从而实现耐高温雷达/红外兼容隐身。

更重要的是，Fe₃O₄、Ni和PI纤维之间强烈的界面相互作用使得复合材料能够抵抗高温热源(200°C)带来的热冲击，实现耐高温雷达/红外兼容隐身。

对复合材料中纤维与基体界面结构的表征结果表明，TiC扩散促进了C层的催化石墨化，导致界面形成MLG夹层。

在红外隐身方面，聚酰亚胺纤维复合材料内部三维蓬松结构与隔热梯度结构的协同作用，能够有效降低热传导并抑制热量向外表面传递，使复合材料外表面辐射温度显著低于热源温度。