Achieving broad effective absorption bandwidth (EAB) with minimal weight gain in aramid honeycomb (HC) remains a significant challenge. This study successfully prepared crosslinked PVA/RGO foam in situ-filled aramid HC composites using freeze-drying and low-temperature chemical reduction processes. By adjusting the GO content, partial to complete encapsulation of the PVA framework by RGO sheets could be achieved, and all samples exhibited a dense framework network structure as seen in the SEM. The [email protected]/0.4Vc foam filled HC achieves a broadband EAB of 12.74 GHz at a thickness of 30 mm. Such foam samples can also achieve effective absorption at 1.19–2 GHz. The foam filled honeycomb further increases the compressive strength to 5.24 MPa compared with pure HC. Obvious overlap between the CST electric field distribution demonstrates that the conductive loss and λ/4 interference cancels are the main pathways of MA. Overall, the PVA/RGO foam-filled HC composites exhibit ultra-broadband microwave absorption performance with enhanced structural compressive strength, which has significant feasibility and application value in aerospace stealth structures.

In this study, lightweight polyimide foam (PIF) with anisotropic pore structure were fabricated by adopting microwave-assisted foaming technique. Afterward, lightweight PIF/PI aerogel/silica aerogel (PIF/PIA/SiA) composite foams with anisotropic hierarchical pore structures was prepared by impregnation and directional freeze-drying method. The directional growth of foam pores and ice crystals endowed PIF/PIA/SiA composite foams with anisotropic skeleton structures and hierarchical porous filling structures, leading to anisotropic mechanical and thermal insulation performances. PIF/PIA/SiA composite foams presented mechanical robustness in vertical direction and mechanical flexibility in horizontal direction due to its unique pore structure. In addition, PIF/PIA/SiA composite foams showed outstanding thermal stability and flame retardancy, suggesting a promising application in the field of high temperature fire protection. The PIF/PIA/SiA composite foams exhibited superior thermal insulation performance with thermal conductivities ranging from 0.0253 to 0.0523 W/(m·K) between 25 and 300 °C. Therefore, a facile strategy was developed to fabricate PIF-based composite foams for mechanical, flame retardancy and thermal insulation applications in high-end engineering fields.

Epoxy resin has gained significant attention in aviation equipment, coatings and electronic packaging materials due to its exceptional processability, adhesion and mechanical properties. However, its thermal resistance property and glass transition temperature (Tg) were relatively lower than cyanate resin (CE), polyimides (PI) and phenolic resins (PF), which largely restricts its application range. In this work, we had developed a new structural heat-and-shielding integrated epoxy resin via the design of carboranes-epoxy network. Benefiting from the structure of carborane, the thermal residual weight of the obtained epoxy reached 64.57 %, with a carbon atom protection rate of 45.47 % in air atmosphere at 800 °C, showing better thermal resistance property than most CE, PI and PF. And the Tg of the new epoxy was not observed within the tested temperature range (50–250 °C). Additionally, the introduction of carborane structures enhances the neutron shielding performance of the material (38.46 % enhanced). The reinforcement mechanisms of these above properties are systematically investigated. It's excepted that our work could provide some ideas to prepare structural -functional integrated epoxy and promote the development of carborane related materials.

Abstract With the rapid development of science and technology, there is an increasing demand for lightweight materials with excellent electromagnetic interference (EMI) shielding and infrared stealth performance for space applications. In this study, a series of polyimide/silica (PI/SiO 2 ) aerogels were fabricated by blending, which were dried using supercritical CO 2 drying method. Then, PI/SiO 2 composite aerogels were carbonized to prepare carbon aerogels with superior thermal insulation and EMI shielding properties. The carbonized PI/SiO 2 aerogels contained mesopores which enhanced the interfacial thermal resistance and improved the thermal insulation performance by 69% when compared with those samples without SiO 2 . The presence of mesopores adjusted the impedance matching of carbon aerogels, which allowed more EM waves to enter inside of the aerogels and dissipate through multiple reflections, thereby achieving absorption‐dominant EMI shielding performance. This study proposed a viable approach to preparing PI‐based carbon aerogels with excellent infrared stealth and EMI shielding performance, which show promising applications in aerospace and related industries. Highlights The introduction of SiO 2 regulated the microstructure of carbon aerogels. The thermal conductivity of carbon aerogels reached as low as 0.10 W/mK with 3 wt% SiO 2 . The EMI performance of carbon aerogel was enhanced from 22.4 to 33.5 dB.