The 3D structure of carbon materials enhances electromagnetic (EM) wave shielding performance, while the 3D interconnective network improves porosity to create various interfaces for effective impedance matching for broadband microwave absorption and electromagnetic interference (EMI) shielding. This hierarchical structure feature, with its large specific surface area and abundant interfaces, can promote EM energy absorption, thereby enhancing EM shielding performance. The powder-, unidirectional-, and foam-type fillers were prepared by mixing MXene and rGO, and these fillers were impregnated into epoxy to produce composites, evaluating the EM wave shielding performance of the epoxy composites. The EMI shielding effectiveness (EMI SE) value of epoxy composites containing 15 wt% foam-type filler exhibited over 90 dB at 18 GHz, and the addition of rGO to MXene showed an increasing effect on the EMI SE of the epoxy composite across a broadband. The foam-type MXene/rGO filler demonstrated excellent EMI SE values, making it a valuable material for polymer composites for EM wave shielding purposes.

3D 구조의 탄소물질은 전자기파 차폐 성능을 향상시키며, 3D 상호 전도성 네트워크는 기공을 풍부하게 하여 광대역 마이크로파 흡수 및 전자기파 차폐를 위한 효과적인 임피던스 매칭을 위한 다양한 인터페이스가 생성된다. 이러한 계층적 구조는 넓은 표면적과 풍부한 인터페이스를 가져서 전자기파 에너지 흡수를 촉진하여 전자기파 차폐 성능을 향상시킬 수 있다. 파우더, 일축방향성 3D 타입 및 폼 타입의 필러는 MXene과 rGO를 혼합하여 제조하였으며, 이 필러를 에폭시에 함침시켜 복합체를 제조하고 에폭시 복합체의 전자가파 차폐 성능을 평가하였다. 15 wt% 폼 타입 필러를 함유한 에폭시 복합체의 electromagnetic interference shielding efficiency(EMI SE)는 18 GHz에서 90 dB 이상을 나타내었으며, MXene에 rGO를 첨가함으로써 광대역에 걸쳐 에폭시 복합체의 electromagnetic interference shielding efficiency(EMI SE)가 증가하는 상승 효과를 나타내었다. 폼 타입 MXene/rGO 필러는 우수한 electromagnetic interference shielding efficiency(EMI SE) 값을 나타내어, 전자기파 차폐를 위한 고분자 복합체에 유용한 재료로 판단된다.

Keywords: electromagnetic wave shielding, foam-type MXene/rGO, 3D structure, epoxy composites.