DOI:10.1016/j.cej.2020.126521

SiC基材料是高温下电磁干扰（EMI）屏蔽应用的理想候选材料。本文以聚碳硅烷（PCS）和乙酰丙酮锆（（Zr（acac）3）为前驱体进行静电纺丝和高温热解，成功地制备了轻质且柔性的ZrC/SiC杂化纳米纤维毡。热解后，高导电性ZrC纳米颗粒均匀分布在SiC纳米纤维基体中。结果表明，与纯SiC纤维相比，ZrC/SiC纳米纤维的平均直径从2.6μm减小到330nm。同时，由于减小的直径和粗糙的表面形貌，ZrC/SiC纳米纤维毡的比表面积（SBET）从51.5提高到131.1 m2/g。此外，还研究了ZrC/SiC的导电性能。

图1.ZrC/SiC纳米纤维的制备过程示意图。右侧的插图分别为（a）初纺纳米纤维和（b）热解ZrC/SiC纳米纤维。

图2.纯SiC和具有不同ZrC含量的ZrC/SiC杂化纳米纤维的SEM图像：（a）纯SiC纤维，（b）ZrC/SiC-1，（c）ZrC/SiC-2和（d）ZrC/SiC-3。

图3.（a）添加Zr（acac）3对PCS溶液粘度和电导率的影响。（b）纯SiC和ZrC/SiC-3纳米纤维垫的N2吸附-解吸等温线和孔径分布曲线。

图4.单根ZrC/SiC-3纳米纤维的（a，b）TEM图像，（c）SAED图谱和（d〜g）EDS映射图像。

图5.具有不同（a）热解温度（ZrC/SiC-2样品）和（b）ZrC含量（在1500℃时热解）的ZrC/SiC纳米纤维的XRD图谱。

图6.（a〜b）ZrC/SiC-3纳米纤维毡的柔性示意图。（e）180°弯曲变形下的电阻变化率（ΔR/R）。插图是弯曲测试过程的数码照片。

图7.（a）纯SiC纤维和ZrC/SiC纳米纤维垫（3层，1.8毫米）在室温下的EMI SET；（b）比较ZrC/SiC-3样品（3层，1.8毫米）的SET、SEA和SER。（c）设置不同厚度的ZrC/SiC-3样品。（d）纯SiC纤维和ZrC/SiC纳米纤维毡的电导率变化。（e，f）在不同评估温度下，纯SiC纤维和ZrC/SiC纳米纤维垫（3层，1.8毫米）的EMI SE。（g）ZrC/SiC纳米纤维毡的EM波屏蔽的示意图。