改性碳纳米管在电磁屏蔽中的应用---CNTs复配铁磁性材料
碳纳米管（CNTs）具有优异的导热性能（超过3000W·mK-1）、超高的杨氏模量（约1～1.4TPa）、较大的比表面积和约1×106S·cm-1的高电导率。
同时碳纳米管具有优异的介电性能，而且碳纳米管由于其大的长径比可以用作增强体在复合材料中形成导电网络即在CNTs网络中形成包括网络电阻（Rbun-dle）、局部网络电感（Lbundle）、局部静电电容（CEbundle）及局部量子电容（CQbundle）等模拟元件的网络。
这种导电网络再结碳纳米管优异的比表面积参数，能够有效屏蔽电磁波。但纯碳纳米管对于电磁波的直接吸收能力仍然相对较弱。
因此，出于电磁干扰屏蔽的目的，碳纳米管往往还需要进行适当的改性以提高其屏蔽性能。
碳纳米管复配铁磁性材料便是一项改性创新性研究。
将碳纳米管加入复合材料或涂层中可在材料内部或表面形成均匀的导电介质网络，从而有效提升材料的导电性能，使电磁波穿过屏蔽体与其他介质界面时产生阻抗不匹配现象，最终在反射损耗部分显著提升材料电磁屏蔽性能。
但纯碳纳米管内部不含磁性介质即排布均匀的磁偶极子，因此在电磁波吸收损耗部分没有屏蔽效果。
为了提升碳纳米管掺杂材料在实际中的应用效果，但在与铁磁性材料复配后，可以实现良好的屏蔽效果。
Shajari等设计了碳纳米管和不锈钢纤维作为屏蔽体的聚丙烯纳米复合材料。分布在聚丙烯基材中的碳纳米管可以形成相互连接的导电网络结构，这使得材料对电磁波反射能力得到了有效提升，不锈钢纤维的复配使得导电性进一步提升。
在X波段，制备的复合材料的电磁屏蔽效能可达57.4dB，可以实现99.999%以上的电磁辐射屏蔽效果。
与单一填料的复合材料相比，两种屏蔽体的加入还显著提高了复合材料的弹性模量。
当碳纳米管的体积分数为5.0%时，复合材料的模量提高了73%。
碳纳米管的加入还可以作为成核剂促进复合材料基体聚丙烯结晶度的提高。
Lozitsky等研究了碳纳米管含量对环氧树脂和碳纤维混合CNTs/钛酸钡（CNTs/BT）复合涂层的电性能和电磁屏蔽性能的影响。
结果显示，厚度为2.5mm，碳纳米管含量为5%（质量分数）的复合涂层，其在26~37.5GHz的电磁屏蔽效能达到30.0dB。
复合涂层的电磁屏蔽性能主要源于介电常数随着碳纳米管含量的增加而增加，同时也提高了导电性，导致界面处的电磁波反射增加，复合涂层内部由于钛酸钡的添加使得材料对电磁波的吸收损耗也有所增加。
Phan等采用硝酸功能化处理CNTs以改善其在基体中的分散性。该研究将多壁碳纳米管与MnZn铁氧体填料相结合，制备了环氧复合涂层。
复合涂层所形成的导电网络的导电性能随着MW⁃CNTs含量的增加而提升，这主要源于MWCNTs间距的减小有利于材料内部电荷传导。
该研究所制备的电磁屏蔽涂层电磁屏蔽效能的增加主要来自介电损耗和磁损耗。随着材料内部界面数目的增加，界面极化效应有所增加。
此外，复合涂层所添加的磁性填料MnZn铁氧体能够使得材料中磁畴数目增加，从而增加材料内部磁偶极子数量，消耗入射电磁波能量。
当MWCNTs和MnZn铁氧体的填充量为4.0%（体积分数）时，厚度仅为2mm的环氧复合涂层的电磁屏蔽效能已经达到44.0dB。
并且，随着复合涂层厚度的减小，电磁屏蔽效能的最大值向更高的频率电磁波的范围移动。
这种频移可以用入射和反射电磁波在复合涂层中相遇时的四分之一波长衰减引起的共振吸收来解释。
综上所述，碳纳米管由于其特殊结构所带来的复杂物理化学性能，在经过适当复配或改性处理后即可在反射屏蔽、吸收屏蔽两个方面对电磁波产生有效的阻碍，同时其重量轻，单位质量屏蔽材料屏蔽效能高。
以上特性能够满足高速列车在减重提速同时对高性能电磁屏蔽材料的需求，这使得其在高速列车电磁屏蔽领域有着良好的应用前景。
除碳纳米管复配铁磁性材料外，目前对于碳纳米管主要的改性方法包括有：将碳纳米管与其他屏蔽材料进行复配，进一步提升其屏蔽性；
在碳纳米管表面进行化学镀或沉积铁磁性金属，如铁、钴、镍等，将负载有铁磁性材料的碳纳米管作为填料，能够在较低的添加量下获得较好的电磁屏蔽效能。
还可以调整镀液主盐成分，在碳纳米管表面化学镀合金镀层，通过调整化学镀工艺参数和镀液成分，调控化学镀层的组分和结构，能够使得屏蔽材料性能进一步提升；
将稀土元素添加入化学镀镀液中，能够有效提升合金元素沉积速度，使得制备的化学镀合金镀层更加致密，显著改善合金镀层表面质量，同时部分磁性稀土元素的添加还可以从磁性损耗角度提升材料电磁屏蔽能力等等。
