CN113096853A - 基于二维纳米导电材料的复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于二维纳米导电材料的复合材料及其制备方法，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且，所述基底表面具有连续或不连续的凸起；所述导电层包括二维纳米导电材料，所述二维纳米导电材料包括二维过渡金属碳/氮化合物，所述导电层平均厚度为10μm以下，并且，所述导电层至少部分地覆盖基底中存在所述凸起的区域，所述复合材料在经历形变时能够具有优良的电导稳定性，并且可以作为电磁屏蔽材料。

Description

基于二维纳米导电材料的复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，涉及一种基于二维纳米导电材料的复合材料及其制备方法，更具体而言，涉及一种基于具有该二维纳米导电层的柔性、可拉伸的导电和电磁屏蔽材料。
背景技术
如今，电子皮肤(E-skin)在工业机器人、可穿戴电子设备以及残疾人用假肢替代方面的潜在应用引起了极大的关注。作为电子皮肤的基本单元，可伸缩导体在实现基本功能和多功能集成方面起着至关重要的作用。它们不仅可以用作导电电路和电极的制备，还可以为电子皮肤内部的复杂电子设备提供智能的刺激灵敏度，可调节的热管理功能以及有效的电磁干扰(EMI)屏蔽效果。
为了满足以上这些应用要求，稳定的电导率和结构的坚固性是可拉伸导体的先决条件，尤其是在复杂的变形条件下。
迄今为止，通过形成具有各种导电填料的导电气凝胶和泡沫，或通过将这些导电材料分散在弹性体基质中，人们已经为开发可拉伸导体做出了巨大的努力。
例如，引用文献1提供一种可拉伸柔性导电复合材料，该复合材料包括镀金属导电颗粒和弹性聚合物。所述镀金属导电颗粒是以聚合物颗粒为核，核表面镀有金属。所述镀金属导电颗粒不易在弹性聚合物溶液中沉积，可拉伸柔性导电复合材料导电率为6.5×102S/m～2×105S/m，同时拉伸率保留了弹性聚合物固有拉伸率的30％～80％。
引用文献2涉及一种基于分形结构银微粒的柔性和可拉伸导体的制备方法，其特征在于将分级结构银微粒作为导电填料制备可拉伸导体。分级结构银微粒具有特殊的三维结构，有利于相互连接形成导电网络，将其嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面能制备出性能优异的可拉伸导体。获得的导体的特点是制备过程相对简单，能耗较低，在机械变形条件下导电性能的稳定性好。
引用文献3提供了一种三维可拉伸导体的制备方法，其通过紫外曝光、显影和烘干得到具有三维结构的弹性复合材料，图案结构完整无缺陷、形状和平面尺寸灵活可调控。数据表明：所得三维可拉伸导体的最大拉伸率可达到150％；在拉伸60％以下时电阻不变，且循环拉伸1000次电阻变化小于10％；在拉伸80％以上时，电阻增加20～50％。
引用文献4提供一种可拉伸导体结构、具有可拉伸导体结构的服装、以及一种用于制造可拉伸导体结构的方法。导体结构包括导线组和可拉伸层压件。所述导线组中的每个导线包括保护表面，所述导线组被图案化为网状结构，以在所述导线组上提供导电性的同时适应操作。可拉伸层压件封装所述网状结构，在所述操作之后所述可拉伸层压件可以使所述导线组的所述网状结构返回到初始状态。
但是，尽管取得了长足的进步，这些拉伸导电材料的电导率、稳定性，尤其是循环使用性并不能说是充分的，因此，这些问题也阻碍了可拉伸导体在柔性电子产品中的潜在应用。
通常，在动态变形下产生裂纹会影响可拉伸导体的结构以及导电性能的稳定性。为了解决这个问题，已经尝试了通过预拉伸将可拉伸导体的面内几何形状制成波状，皱纹和皱折状，以避免在大应变下形成裂纹。但是，在预拉伸过程中产生的残余应力可能会使聚合物基板或导电结构变形，并损害其在复杂电路和电极中的应用。
另外，与避免裂缝的传统策略不同，人们已经考虑了采用类似于折纸设计(kirigami设计)的构思来制备可拉伸导体。一些方法是通过用激光束切割或光刻法在导电膜中引入切割图案来制备可拉伸导体。kirigami模式的应用尝试了探讨应变与导电性关系的新范式。首先，一些基于kirigami模式的模型通过与铰链连接的刚性单元的平面外偏转可实现出色的可扩展性和可拉伸性。然而，当刚性单元在应变下旋转时，所产生的应力主要集中在铰链上，如果刚性单元固定且无法自由旋转，则将导致kirigami膜失效。因此，对于激进形状的可拉伸导体，优化其应力分布并增强其易损的铰链至关重要。
另外，二维导电或电磁屏蔽材料的应用也得到的发展，其中，针对MXene类复合材料在柔性材料、可穿戴材料也进行了一定程度的研究。
例如，引用文献5公开了一种-凯夫拉微纤复合薄膜的制备方法，其包括：将单层片状Ti3C2MXene粉末分散到二甲基亚砜中，然后加入到芳纶纳米纤维溶液中搅拌均匀，然后减压抽滤成薄膜。该复合薄膜电磁屏蔽性能可达到1500～22000dB cm2g-1，厚度为12～30μm的薄膜的拉伸强度可以达到40～120MPa。
引用文献6提供一种经一维和二维纳米导电材料(MXene)修饰的织物材料，该织物材料不仅能够良好的保持作为基底的原织物优良的柔顺性、高透气性和舒适性的特点，同时也能够获得优良的导电性、高电磁屏蔽性、高疏水性的特性并且耐弯曲折叠。
然而，对于如何进一步提供结构稳定、导电性以及电磁屏蔽性稳定的基于二维纳米导电材料的复合材料而言，目前的研究仍然也不能说是充分的。
引用文献：
引用文献1：CN106674784A
引用文献2：CN108288513A
引用文献3：CN110136889B
引用文献4：CN110931146A
引用文献5：CN110204898A
引用文献6：CN110438799A
发明内容
发明要解决的问题
针对现有技术的状况以及存在的一些不足，本发明的目的在于提供一种稳定性优异的可拉伸的基于二维纳米导电材料的复合材料，该复合材料具有优良的电导率以及电磁屏蔽性，同时在动态形变例如拉伸时，具有改善的电导率的稳定性。另外，本发明的可拉伸复合材料，具有优异的循环使用稳定性，即使经历了多次拉伸循环，在保持了电磁屏蔽性的可用性的同时，也能够保持结构以及电导率的稳定性。
用于解决问题的方案
通过本发明发明人长期的研究，发现通过以下技术方案的实施能够解决上述技术问题：
[1].本发明首先提供了一种复合材料，其中，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，
所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且，所述基底表面具有连续或不连续的凸起结构；
所述导电层包括二维纳米导电材料，所述二维纳米导电材料包括二维过渡金属碳/氮化合物，所述导电层平均厚度为10μm以下，并且，所述导电层至少部分地覆盖所述基底中存在所述凸起结构的区域；
所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：在经历拉伸倍率为5％以上且在所述预拉伸的最大倍率以下的拉伸应变条件下，所述导电层的电阻变化率为3.5％以下，
所述n1为10以上。
[2].根据[1]所述的复合材料，其中，在所述基底的两个主表面均形成有所述导电层，并且两个主表面形成的导电层相同或不同。
[3].根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，所述预拉伸-回复循环中，所述预拉伸的拉伸倍率为5％～1000％；所述n1为50～150。
[4].根据[1]～[3]任一项所述的复合材料，其中，所述弹性材料选自有机硅类弹性体材料、聚烯烃类弹性体材料、聚氨酯弹性体材料以及聚酰胺类弹性体材料中的一种或多种；所述凸起结构包括脊状凸起结构。
[5].根据[1]～[4]任一项所述的复合材料，其中，所述二维过渡金属碳/氮化合物具有如下通式：
Mn+1XnT
其中，n为1～3的整数；M选自Sc、Ti、Zr、V、Nb、Cr或者Mo；X代表C或N元素；T表示一个或多个活性官能团。
[6].根据[1]～[5]任一项所述的复合材料，其中，所述导电层的平均厚度为0.05μm以上；所述基底的平均厚度为0.05～50mm。
[7].根据[1]～[6]任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：
在50％拉伸应变-回复的循环测试中，R1000相对于R100增加率为20％以下，
其中，R1000表示经历了1000个50％拉伸应变-回复的循环后所述导电层的电阻，R100表示经历了100个50％拉伸应变-回复的循环后所述导电层的电阻。
[8].进一步，本发明还提供了一种复合材料，其中，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，
所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且在所述导电层与基底的主表面层叠的至少部分区域中具有连续或不连续的脊状凸起，
所述脊状凸起包括第一脊状凸起以及第二脊状凸起，并且，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ1为所述第二脊状凸起的平均波长λ2的2.5倍以上，根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A1为所述第二脊状凸起的振幅A2的2倍以上。
[9].根据[8]所述的复合材料，其中，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ1为所述第二脊状凸起的平均波长λ2的20倍以下；根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A1为所述第二脊状凸起的平均振幅A2的20倍以下。
[10].根据[8]或[9]所述的复合材料，其中，所述第二脊状凸起生长于第一脊状凸起的一个坡侧，和/或，所述第二脊状凸起的一个坡侧的底部形成第一脊状凸起的坡侧底部。
[11].根据[8]～[10]任一项所述的复合材料，其中，在所述基底的两个主表面均形成有所述导电层，并且两个主表面的形成的导电层相同或不同。
[12].根据[1]～[11]任一项所述的复合材料，其中，所述导电层以图案化的形式形成于所述基底的所述主表面。
[13].根据[1]～[12]任一项所述的复合材料，其中，所述基底的弹性形变为范围为1000％以下。
[14].进一步，本发明也提供了根据以上[1]～[13]任一项所述的复合材料的制备方法，其包括：
1)在基材的一个主表面形成包含二维纳米导电材料的导电层的步骤，进而对基材进行尺寸收缩，所述基材表面由于尺寸收缩而具有褶皱结构；
2)在所述导电层表面形成包括弹性材料的基底层的步骤；
3)去除所述基材的步骤，
所述基材包括聚合物材料。
[15].根据[14]所述的方法，其中，在步骤1)中，制备两个具有所述导电层的基材，并且，在步骤2)中，将两个含有导电层的基材以导电层相对的方式进行层叠，且在两个导电层之间形成所述基底层。
[16].根据[14]或[15]的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述基材表面在进行等离子处理和/或形成金属过渡层后再形成所述导电层。
[17].此外，本发明还提供了一种电子部件，其中，所述电子部件包括根据以上[1]～[13]任一项所述的复合材料。
[18].根据[17]所述的电子部件，其中，所述电子部件选自柔性电路、可拉伸电子元件、电子皮肤、传感器或生物体参数检测器。
发明的效果
通过上述技术方案的实施，本发明能够获得如下的技术效果：
本发明所提供的具有导电层的复合材料，具有优异的结构稳定性以及稳定的电导性，尤其是在进行拉伸、扭转等操作时，也能够提供稳定结构以及几乎不变的电导率。
此外，优选的实施方案中，本发明的复合材料，在经历100次以上的拉伸-回复循环后，能够明显抑制电导率的变化。
并且，本发明的复合材料能够在形变中提供可靠和稳定的电磁屏蔽性，同时在优选的实施方案中，通过结构设计，能够明显提高电磁屏蔽性能。
附图说明
图1：不同拉伸倍率下表面裂纹扩展状态图
图2：本发明实施例的制备流程图
图3：本发明实施例1至实施例4的复合材料表面的电镜照片图
图4：本发明实施例2中复合材料截面微观结构图(SEM)
图5：标识出了本发明表征第一脊状凸起以及第二脊状凸起时的波长和振幅---实施例1至实施例4的脊状凸起的波长(上图)和振幅(下图)的变化
图6：实施例3中复合材料预拉伸-回复循环的性能稳定化测试
图7：实施例3中预拉伸后的膜的电阻变化与应变的关系图
图8：不同导电层厚度的复合材料膜在0-1000个50％应变的拉伸-回复循环下的电阻
图9：不同导电层厚度的复合材料膜在50％应变的拉伸-回复循环下的电阻
图10：比较例1、比较例2以及实施例5复合材料膜进行50％拉伸应变-回复过程中电阻变化
图11：实施例1至实施例4复合材料膜的电磁屏蔽性
图12：MXene/PDMS/MXene结构的复合材料膜的电磁屏蔽性表征
具体实施方式
以下，针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是：
本说明书中，使用的单位名称，除非特别说明，则均为国际标准单位名称。
本说明书中，使用的“％”，除非特别声明，则均指的是重量或质量百分数。
本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
本说明书中，使用“以上”或“以下”表示的数值范围是指包含本数的数值范围。
本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
本说明书中，使用“基本上”或者“实质上”的表述表示与基准的误差范围在1％以内。
本说明书中，使用“室温”指的是25℃的温度条件。
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
<第一方面>
本发明的第一方面中，提供了一种复合材料。本发明所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层。通过基底与导电层形成的凸起结构能够赋予复合材料在拉伸、扭转形变中结构的稳定性以及电导性的稳定性。
具体而言，所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且，所述基底表面具有连续或不连续的凸起结构。
所述导电层包括二维纳米导电材料，所述二维纳米导电材料包括二维过渡金属碳/氮化合物，所述导电层平均厚度为10μm以下，并且，所述导电层至少部分地覆盖基底中存在所述凸起结构的区域以在复合材料表面形成由导电纳米材料以及下部的基底凸起结构形成的表面凸起。
(基底)
本发明的基底作为复合材料的支撑结构，并且主要为复合材料提供机械性能。所述的机械性能，没有特别限制，通常可以理解为具有一定强度的支撑性、拉伸性以及拉伸之后的回复性。
作为本发明可用的基底材料，可以为包括弹性材料的组合物材料。
对于所述弹性材料，没有特别的限制，可以是那些能够提供弹性形变的材料。在一些具体的实施方案中，所述的弹性形变，是指在拉伸倍率为1000％以下时能提供至少部分的弹性形变；在另外一些具体的实施方案中，所述弹性形变是指在拉伸倍率为1000％以下，优选为800％以下，进一步优选为500％以下时仅仅具有弹性形变或者所述形变均为弹性形变。
更具体而言，适用于本发明的弹性材料可以包括有机硅类弹性体材料、聚烯烃类弹性体材料、聚氨酯类弹性体材料以及聚酰胺类弹性体材料中的一种或多种。
对于有机硅类弹性体材料，没有特别限定，在一些具体的实施方案中可以为有机硅化合物(例如含有可水解基团的烃基硅烷，所述烃基可以为烷基、烯基或苯基等)通过聚合反应形成的以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架的聚合物。在本发明进一步优选的实施方案中，所述有机硅弹性体类材料可以为聚二甲基硅氧烷，聚甲基乙烯基硅氧烷，聚甲基乙烯基苯基硅氧烷等中的一种或多种的混合。
另外，在本发明一些具体的实施方案中，所述有机硅类弹性体材料经由聚有机硅氧烷或其前体材料的固化而得到。从加工性方面考虑，这样的聚有机硅氧烷或其前体材料具有合适的分子量，以使得其可以以液体或在借助溶剂的条件下以液体形式而使用，并且可以在催化剂或固化剂的存在下，经由加热或在室温下固化而形成固体。因此，更有利的是，可以使用前体材料作为原料来形成所述基底，并且这样的前体材料为低分子量的预聚物。
对于本发明可用的聚烯烃类弹性体材料，没有特别限制，可以选自α-烯烃的均聚物，α-烯烃与乙烯、丙烯或苯乙烯的共聚物，二烯烃的均聚物或者二烯烃与其他乙烯基单体的共聚物等。并且，对于所述的共聚物，优选为嵌段共聚物。
对于α-烯烃，可以为碳原子数为4～18的α-烯烃，具体可列举的包括丁烯-1、异丁烯、己烯-1、1,4甲基戊烯-1、戊烯-1、辛烯-1、壬烯-1和癸烯-1等。对于二烯烃，具体可以为异戊二烯、丁二烯等。
同样，对于聚烯烃类弹性体材料，从加工便利性的角度考虑，可以具有合适的分子量，以使得其可以以液体或在借助溶剂的条件下以液体形式而使用。
此外，对于聚酰胺弹性体材料，可以选自主链中具有作为软段的脂肪族链段以及作为硬段的酰胺链段的材料。
对于聚氨酯弹性体材料，可以选自主链具有聚醚或聚酯链段的聚氨酯弹性体材料。
进一步，对于上述的有机硅类弹性体材料、聚烯烃类弹性体材料、聚氨酯类弹性体材料和聚酰胺类弹性体材料，它们的结构中也可以具有交联或部分交联的结构。
对于本发明基底的厚度，在一些具体的实施方案中，可以为0.05～50mm，优选为0.5～40mm，进一步优选为1～30mm。基底厚度过小，则基底的机械性能有变差的趋势，厚度过大，则存在加工或使用上的不便。
此外，对于本发明的基底，除了可以包含上述弹性材料以外，在不影响本发明的技术效果的条件下，还可以使用各种添加成分或助剂成分，包括但不限于：阻燃剂、增强剂、填料、颜料或染料、抗老化剂、紫外线防御剂或防霉剂等中的一种或多种。
进一步，在本发明一些具体的实施方案中，本发明的基底可以在拉伸倍率为1000％以下的范围内至少发生部分的弹性形变，并且在优选的实施方案中本发明的基底在5％～800％的拉伸倍率下，优选在10％～600％的拉伸倍率下，更优选在20％～500％的拉伸倍率下，进一步优选为在30％～400％的拉伸倍率下，更进一步优选在40％～300％，例如200％，150％，100％的拉伸倍率下，全部发生或仅发生弹性形变。
(导电层/二维纳米导电材料)
本发明的导电层可以包括二维纳米导电材料，并且，对于本发明可用的二维纳米导电材料，其形状可以是二维的片状。
在一些具体的实施方案中，所述片状具有相对于二维平面直径或最大直线长度较小的厚度。可以列举的是，所述片状的厚度可以为二维平面直径或最大直线长度的1/100以下，1/500以下，1/800以下等。
本发明中，所述二维纳米导电材料可以选自一种或多种二维过渡金属碳/氮化合物，优选地，可以使用具有亲水性的二维过渡金属碳/氮化合物。
在一些具体的实施方案中所述过渡金属选自早期过渡金属。因此，本发明中，所述二维纳米导电材料优选为具有如下通式的材料：
Mn+1XnT
其中，n为1～3的整数；M选自Sc、Ti、Zr、V、Nb、Cr或者Mo；X代表C或N元素；T表示一个或多个活性官能团，对于所述活性官能团的种类没有特别限定，可以选自-OH、-COOH、-F、O2-、-NH4 +或NH3基团中的一种或多种。
进一步，本发明中，对于二维纳米导电材料，在一些典型的实施方案中，可以选择以MXene(s)为代表的二维纳米导电片材。MXene(s)主要通过HF酸或盐酸和氟化物的混合溶液将MAX相中结合较弱的A位元素(如Al原子)抽出而得到。由于它具有石墨烯高比表面积、高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势因此而优选。
更具体地，在本发明一些实施方案中，所述M选自Ti，所述X选自C，T为用Qy表示的活性官能团，其中，Q表示-OH、-COOH、-F、O2-、-NH4+或NH3基团中的一种或多种，并且，对于这些基团的总的数量y没有特别限定，与获得MXene(s)的制备方法相关。
本发明的导电层包括上述二维纳米导电材料。此外，在不影响本发明的效果的前提下，也可以除了所述二维过渡金属碳/氮化合物以外的其他导电材料。
对于所述其他的导电材料，没有特别限定，可以选自一维纳米导电材料、除了所述二维过渡金属碳/氮化合物以外的其他二维纳米材料以及任选的三维纳米导电材料。可以列举的这些材料包括纳米金属线、纳米金属颗粒、碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯)等。
在本发明一些具体的实施方案中，本发明的导电层中，以导电层的总质量计，所述二维过渡金属碳/氮化合物的含量为80％以上，优选为85％以上，进一步优选为90％以上，更优选为95％以上。
此外，在本发明一些具体的实施方案中，本发明的导电层覆盖整个基底的所述主表面区域，在另外一些具体的实施方案中，所述导电层至少覆盖下文所述的基底主表面上具有凸起结构的区域。进一步，根据任何需要，本发明的导电层可以以图案化的形式形成于所述基底的主表面上。
对于本发明的导电层，可以形成于所述基底的一个主表面上，也可以形成于基底的两个主表面上。并且，当在基底的两个主表面均形成所述导电层时，这两个导电层在结构和组成上可以相同也可以不同。
在一些优选的实施方案中，本发明的导电层以均匀的方式形成于这些主表面上。所述的“均匀”是指以一个主表面上的总的表面面积(包括凸起结构的表面面积)计，单位表面面积上的形成的导电层的量(cm2/g或mm2/g)在不同位点之偏差不超过10％，优选不超过8％，进一步优选不超过5％，更优选不超过3％。
进一步，本发明中，所述导电层的平均厚度通常可以为0.05μm以上，优选为0.08μm以上，更优选为0.1μm以上；对于导电层的平均厚度的上限，可以为10μm，优选为5μm，进一步优选为3μm，更优选为2μm，更进一步优选为1μm。平均厚度过小，一些情况下则有导电性较低且稳定性变差的担忧，而平均厚度过大，则导致经济成本上升，且也可能引起导电层在跟随基体形变时由于剥离等原因而导致稳定性变差的担忧。此外，对于本发明的导电层的平均厚度，可以通过本领域通常的方法测定，例如，可以测定若干(例如，10个或20个等)点位上垂直于该点位所在的平面的方向上导电层的高度，进而计算平均厚度。
(凸起结构/凸起)
本发明中，复合材料在具有导电层的表面上具有连续或不连续的凸起。因此，在一些场合下，本发明的“凸起”也称为“表面凸起”。
本发明所述的凸起为基底主表面的凸起结构以覆盖在该凸起结构导电层一起形成。在一些具体的实施方案中，所述凸起包括多个规则或不规则的连续凸起，这些连续凸起可以交错和/或基本上平行而存在。相应地，在一些情况下，一个连续的凸起的不同的部分，或者两个或多个连续凸起之间可以形成谷结构。
在本发明一些优选的实施方案中，所述基底主表面的凸起结构包括脊状凸起结构，并且通过导电层的覆盖，形成的复合材料的表面凸起可以为脊状凸起。
本发明中，优选方案中，所述脊状凸起包括第一脊状凸起以及第二脊状凸起。对于第一脊状凸起，其在半峰宽以及脊高上均大于所述第二脊状凸起。
从微观结构，本发明借助通过傅里叶变换光谱(并经降噪处理后的)图像以及扫描电镜的结构切面图(例如与预拉伸方向平行的切面)对所述第一脊状凸起以及第二脊状凸起进行说明。
具体而言，本发明中，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ1为所述第二脊状凸起的平均波长λ2的2.5倍以上，优选为3倍以上，进一步优选为3.5倍以上；根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A1为所述第二脊状凸起的振幅A2的2倍以上，优选为2.2倍以上，进一步优选为2.5倍以上。
在本发明另外一些具体的实施方案中，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ1为所述第二脊状凸起的平均波长λ2的20倍以下，优选为12倍以下，进一步优选为8倍以下，更优选为6倍以下；根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A1为所述第二脊状凸起的平均振幅A2的20倍以下，优选为10倍以下，进一步优选为7倍以下，更优选为5倍以下。
在本发明一些具体的实施方案中，所述第二脊状凸起生长于第一脊状凸起的一个坡侧，和/或第二脊状凸起的一个坡侧的底部形成第一脊状凸起的坡侧底部。即，所述第二脊状凸起为第一脊状凸起一个坡侧的伴生的脊，并且伴生的脊的底部形成第一脊状凸起的底部的一部分。或者是在同一区域向上发展处第一脊状凸和第二脊状凸起，且第二脊状凸起伴生于第一脊状凸起的一个坡侧(在计算第一脊状凸起的波长时，以该区域的总宽度对应的傅里叶变换光谱的波长作为第一脊状凸起的波长)。另外，在一些具体实施方案中，一个第一脊状凸起可以伴生有一个或多个第二脊状凸起。
在更优选的实施方案中，所述第二脊状凸起形成于第一脊状凸起的一个脊斜坡侧之上或底部。另外，一个连续的脊状凸起在其脊斜坡上或底部可以具有一个连续的第二脊状凸起，或者具有多个不连续的脊状凸起。
(形变性能)
本发明的复合材料具有上文所述的结构，因此，能够赋予本发明复合材料在形变过程中的结构稳定性、电导性能的稳定性。
在本发明的一个具体的实施方案中，通过所述导电层与基底的复合得到本发明的复合材料。进而，通过预拉伸-回复的循环，使得得到的复合材料在结构上、电导性上获得稳定性。需要说明的是，本发明中，在针对复合材料的性能说明中使用的“拉伸”，其具体方式，在一些具体的实施方案中，可以为单轴拉伸方式或双轴拉伸方式，并且，在预拉伸-回复循环中的拉伸方式与预拉伸后的再拉伸的拉伸方式相同。
所述预拉伸-回复循环，在一些具体的实施方案中，是指将复合材料在一定的拉伸倍率下进行拉伸、释放。对于可预拉伸的倍率，于基底材料性质有关，例如，可以在1000％的拉伸倍率以下，或者在800％的拉伸倍率以下，或者500％的拉伸倍率以下进行拉伸，并在预拉伸之后进行自由松弛回复。进一步，所述拉伸倍率为5％～800％，优选为10％～500％，更优选为20％～400％，进一步优选为30％～300％，更进一步优选为40％～200％，例如150％、100％的拉伸倍率。在上述拉伸倍率的范围内，一些具体的实施方案中允许在进行上述拉伸倍率的预拉伸时，基体部分地产生塑性形变；但在优选的实施方案中，进行上述拉伸倍率的预拉伸时，基体产生的形变实质上为弹性形变。
进一步，对于预拉伸-回复循环的次数n1，在本发明中，其可以为10次以上，优选为20次以上，进一步优选为50次以上，例如可以为80次，100次等。同时，对于n1的上限，没有特别的限制，从操作的便利性角度考虑可以为200次以下，优选为150次以下。并且，在一些优选的实施方案中，n1为100次。
本发明认为，通过对本发明的复合材料进行上述的预拉伸-回复循环处理，得到的可拉伸复合材料在后续的拉伸中能够获得结构以及电导性的稳定性。所述预拉伸-回复的作用机理在于，通过预拉伸，导致导电层中在凸起之间形成的谷域中产生裂纹，从而在初始预拉伸时表面结构以及电导性发生变化。并且已经验证了预拉伸的倍率越大，则预拉伸后的电导性相对于未经过预拉伸的复合材料的电导性变化越大。进一步，由于本发明导电层结构的特殊设计，在经历了n1次预拉伸-回复后，在低于预拉伸的拉伸倍率的条件下，这样的裂纹产生和分布情况将不再明显的扩展，进而赋予了结构和电导性的稳定性。
参见图1，可以认为裂纹是由在施加应变的情况下由复合材料表面的脊状突起分布引起的不均匀的应变而导致。拉伸时，初始裂纹通常出现在脊状突起之间的谷域中，而由于脊状突起的挠曲和钝化作用，它们在垂直方向上的传播受到了有效的限制。为了揭示应变引起的结构演变，图1的a显示了在不同施加应变下复合材料表面的光学图像。显然，小裂纹首先在垂直于拉伸的方向上萌生并扩展，从而产生一些大的岛状区域。应变的进一步增加使大岛区域解体并产生更多裂缝。值得注意的是，施加的拉应力可使卷曲的脊状突起沿拉伸方向对齐(图1的b，图1的c)，这反过来可以钝化微裂纹，因此，可以在一定程度上保持复合材料(表面导电层)整体结构连续性。
进一步，经过预拉伸-回复处理的复合材料，在后续再经历拉伸时，在5％以上的应变区域内能够展现出稳定的电导性。此处，对于再拉伸，本发明中指的是拉伸程度不超过预拉伸的程度的那些拉伸或者是不超过预拉伸中弹性拉伸的程度的那些拉伸。在一些优选的实施方案中，所述预拉伸中，例如在1000％以下、800％以下、600％以下、500％以下的某个拉伸倍率下进行，且这样的形变完全处于基底的弹性形变范围内，则，预拉伸后，再拉伸的倍率不超过预拉伸时的该拉伸倍率。
所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：在经历拉伸倍率为5％以上且在所述预拉伸的(最大)倍率以下的拉伸应变条件下，所述导电层的电阻变化率为3.5％以下。也就是说，在经历拉伸倍率为5％至所述预拉伸的倍率形变中，所述导电层的电阻波动为3.5％以下。上述变化率或波动可以通过以下方式计算，即R’为n1次预拉伸-回复循环后再拉伸至5％应变时的导电层的电阻，R”为n1次预拉伸-回复循环后再拉伸至大于5％应变且小于等于预拉伸最大倍率的应变中的任意应变时的导电层电阻：|R”-R’|/R’得到的值为3.5％以下。
在一些优选的实施方案中，所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：在经历拉伸倍率为5％以上且在所述预拉伸的最大倍率以下的拉伸应变条件下，所述导电层的电阻变化率为2.7％以下，更优选为2.5％以下。
在一些优选的实施方案中，所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：在经历拉伸倍率为10％以上且在所述预拉伸的最大倍率以下的拉伸应变条件下，所述导电层的电阻变化率或波动为2.5％以下，更优选为2％以下，进一步优选为1.5％以下。上述变化率或波动可以通过以下方式计算，即R”’为n1次预拉伸-回复循环后再拉伸至10％应变时的导电层的电阻，R””为n1次预拉伸-回复循环后再拉伸至大于10％应变且小于等于预拉伸最大倍率的应变中的任意应变时的导电层电阻：|R””-R”’|/R”’得到的值为2.5％以下。
对于经历了预拉伸-回复循环的复合材料，所述预拉伸-回复循环的稳定化效果也体现在：
所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环(尤其是，预拉伸形变在50％以上，且完全处于弹性形变区域)后满足：在50％拉伸应变-回复的循环测试中，R1000相对于R100增加率为40％以下，优选为35％以下，进一步优选为25％以下，更进一步优选为20％以下。其中，R1000表示经历了1000个50％拉伸应变-回复的循环后(未拉伸状态的)所述导电层的电阻，R100表示经历了100个50％拉伸应变-回复的循环后(未拉伸状态的)所述导电层的电阻。
另外，对于本发明所提供的复合材料，能够提供良好的电磁屏蔽性，所述复合材料的EMI屏蔽率为20dB以上，优选为25dB以上，进一步优选为30dB以上。进一步，通过n1次预拉伸-回复循环稳定化的复合材料，与电导性类似，EMI屏蔽率也能够在再次拉伸(拉伸倍率在预拉伸倍率以下)时展现出优良的稳定性。
<第二方面>
本发明的第二方面中，提供了一种上述<第一方面>中所述的复合材料的制备方法。在本发明一些具体的实施方案中，本发明的制备方法通过类似于转印的方式将在基材上由于尺寸收缩引起的褶皱结构转印到基底上，进而形成上述<第一方面>所描述的复合材料。
具体而言，本发明所述的制备方法可以包括：
1)在基材的一个主表面形成包含二维纳米导电材料的导电层的步骤，对基材进行尺寸收缩，所述基材表面由于尺寸收缩而具有褶皱结构；
2)在所述导电层表面形成包括弹性材料的基底层的步骤；
3)去除所述基材的步骤。
在本发明中，对于所述基材，选自聚合物材料。通常，聚合物材料可以通过退火或者拉伸-退火等方式产生尺寸方面的收缩从而在基材的表面形成褶皱。对于基材的具体形态，没有特别限制，但使用膜状或板状的基材从加工方面考虑是有利的。另外对于基材的厚度没有特别限制，例如可以尺寸收缩后的具有平均厚度为0.5～5mm，优选为1～20mm，进一步优选为1.5～10mm。
对于聚合物材料的种类，没有特别限制，可以选自热塑性树脂也可以选自热固性树脂，或者它们之中的一种或多种的混合物。
对于热塑性树脂，可以选自具有基本线性结构的：烯烃系聚合物，例如乙烯聚合物、丙烯聚合物、丁二烯聚合物、异戊二烯聚合物、苯乙烯聚合物，或者它们的卤化物等；丙烯酸系聚合物，例如(甲基)丙烯酸聚合物、(甲基)丙烯酸酯聚合物等；聚酯系聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等；聚醚类，例如聚苯醚、基于亚烷基二醇的聚合物等；聚酰胺；聚砜；聚甲醛等中的一种或多种。
对于热固性聚合物，可以选自环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺亚胺树脂、聚氨酯树脂，有机硅树脂等中的一种或多种。
进一步，在步骤1)中，在一些具体的实施方案中，得到具有一定厚度的基材膜或基材片，进而在其一个主表面上形成含有二维纳米导电材料的层(即导电层)，之后，直接在加热的条件下，使得这些基材产生尺寸的收缩，进而在基材表面形成褶皱结构。
在一些优选的实施方案中，在形成含有二维纳米导电材料的层之前，可以对基材表面进行表面处理以增加基材与二维纳米导电材料的密合性。在一些具体的实施方案中，所述表面处理，包括等离子处理(氧等离子处理)和/或金属过渡层(金，铜，镍，银或它们的合金等)。
在其他一些优选的实施方案中，所述基材在进行导电层的形成、加热处理前，可以进行拉伸处理。所述拉伸处理，可以为单轴拉伸处理，也可以双轴拉伸处理。另外通过所述拉伸处理，使得基材(膜或片)至少部分地发生塑性形变对于后续加热后基材的尺寸收缩是有利的。
对于通过拉伸所导致的塑性形变的范围，没有特别限制，这与具体基材的材料组成有关。在一些具体的实施方案中，可以通过拉伸处理，使得基材发生1～100％(面积)的塑性形变，优选为发生2～80％，进一步优选为发生5～50％的塑性形变，然后再在其上形成导电层。
对于二维纳米导电材料形成于拉伸或未拉伸的基材主表面的方式没有特别限制，可以通过喷洒或涂覆的方式进行。在一些具体的实施方案中，通过将所述二维纳米导电材料与溶剂形成分散体系后通过喷洒或涂覆的方式形成导电材料层。
另外，对于加热处理温度和时间，以能够获得所需要的褶皱为准。在一些优选的实施方案中，所述加热温度为60～180℃，优选为100℃～160℃；所述的加热时间可以为10min～2h，优选为20min～60min。
以上对于表面形成了含有二维纳米导电材料的层的基材，在一些具体的实施方案中，所述导电层整体或者部分地覆盖于所述基材的主表面；在另外一些具体的实施方案中，所述含有二维纳米导电材料的层以图案化的形式形成于所述基材的主表面。
在步骤2)中，将在具有褶皱结构的导电层表面形成基底层的步骤。对于基底层的形成方式，没有特别限制，例如可以以液态的基材前体材料形成于基材上具有导电层的主表面上，并且覆盖所述导电层。在催化剂、固化剂等物质的存在下，在室温或者加热的条件下固化而得到基底层。另外对于加热固化的温度，没有特别限制，与基底的材料组成相关，但优选地，不超过180℃，进一步优选地不超过140℃。
在步骤3)中，本发明使用溶解的方式以去除所述基材层，从而将源自于基材层的褶皱结构转印到所述基底层上。对于溶解所使用的溶剂，没有特别限制，但通常可用的溶剂足以溶解基材层而对于基底层不溶解或者溶解度极小。
在步骤3)之后，得到了具有基底层以及导电层的复合材料，任选地，这样的复合材料可以经过例如清洗、干燥等后处理方式以得到最终的产品。
在本发明的一些具体的实施方案中，可以通过本发明的制备方法来在基底的一个主表面形成导电层，也可以在基底的两个主表面均形成导电层。例如：在步骤1)中，制备两个相同或不同的具有所述导电层的基材，并且，在步骤2)中，将两个含有导电层的基材以导电层相对的方式进行层叠，且在两个导电层之间形成所述基底层。进而通过去除两个基材层而得到最终的复合材料。
此外，需要说明的是，通过研究发现，传统方法通过先将弹性基底进行拉伸，并在拉伸状态下形成表面导电层时，并无法得到本发明的结构和性能。这主要是因为：传统方法得到的薄膜有内压力，因此薄膜呈现出局部的扭曲现象；本发明方法得到的膜在拉伸过程中形成微裂纹，且褶皱不会消失，但传统方法得到的膜拉伸过程中褶皱逐渐消失；本发明方法得到的膜具有自适应的电阻，其没有最大工作应变值，其在不同的拉伸应变值下工作，都可以自发地产生拉伸不变的电阻性能，而传统方法得到的膜具有最大工作应变值，当拉伸超过最大工作应变值，则薄膜失效。
<第三方面>
本发明的第三方面，提供了一种或多种基于本发明的复合材料的制品。由于本发明的复合材料可以用于制备可拉伸的导电材料、电磁屏蔽材料、焦耳加热材料等，因此，可以基于此提供可用的电子部件。
在一些具体的实施方案中，对于这样的电子部件，包括但不限于柔性电路、可拉伸电子元件、电子皮肤、传感器或生物体参数检测器等。
实施例
以下，将通过实施例对本发明做出进行一步的说明。
制备例
根据以下的方法制备导电层厚度不同的复合材料(流程参见附图2)：
将预拉伸的聚苯乙烯(PS)进行预清洁(双轴预拉伸，其中PS膜的塑性形变为10％)，氧表面等离子体处理，增加表面官能团以增强其活性。然后将薄膜放置于通风橱中干燥，之后将不同(Ti3C2Tx)MXene厚度的PS薄膜放置在真空烘箱中加热140℃，静置30min，等待预拉伸的PS收缩，得到不同MXene褶皱的MXene/PS膜。
聚二甲基硅氧烷预聚物和催化剂以10:1的质量比混合并充分搅拌均匀。将混合好的聚二甲基硅氧烷浇筑到MXene/PS膜表面，之后转移至120℃烘箱中保温1h，等待聚二甲基硅氧烷完全固化得到PDMS/MXene/PS膜。将PDMS/MXene/PS膜浸泡在二甲基甲酰胺溶剂中24h除去PS基底，并使用二甲基甲酰胺和丙酮分别冲洗3遍，放置于通风橱中烘干得到PDMS/MXene复合膜，并且，PDMS膜的平均厚度为1mm。
实施例1
根据以上制备方法得到导电层厚度为0.16μm的复合材料PDMS/MXene-1。
实施例2
根据以上制备方法得到导电层厚度为0.33μm的复合材料PDMS/MXene-2。
实施例3
根据以上制备方法得到导电层厚度为0.76μm的复合材料PDMS/MXene-3。
实施例4
根据以上制备方法得到导电层厚度为1.56μm的复合材料PDMS/MXene-4。
图3显示了实施例1至实施例4得到的四种复合材料膜的微观表面结构，并且，图4进一步展示了实施例2中复合材料截面微观结构图。从这些微观结构图(SEM照片)中可以看到本发明的复合材料膜具有第一脊状凸起以及第二脊状凸起。
图5标识出了本发明表征第一脊状凸起以及第二脊状凸起时所利用的傅里叶变换光谱图而计算的实施例1至实施例4的脊状凸起的波长，以及根据SEM切面图所计算的它们的振幅的变化。
<预拉伸-回复循环>
将根据实施例3得到的复合材料膜进行单轴预拉伸-回复循环，拉伸应变为50％。
图6显示了在循环拉伸释放过程中PDMS/MXene膜的电阻变化(R/R0)与应变的关系图。第一次拉伸到50％的应变会产生R/R0值1.27，在释放应变后R/R0值会降低到1.24。这种变化归因于微裂纹的形成，该微裂纹导致了薄膜的不可恢复的破裂。在第二个循环中，R/R0值在50％应变下略微增加到1.34，然后在释放拉伸后减小到1.30。在随后的循环中，电阻变化逐渐变小，并且在其余的拉伸/释放循环中，不可逆电阻连续减小。最后，在第十个循环中，R/R0的值仅在初始应变为2％时增加0.03，然后保持几乎恒定，直到应变为50％。不可逆的阻力可忽略不计，这意味着不会产生新的裂纹。在较小的初始应变下，电阻增加是由于应变下的拉链状纳米级裂纹结发生了断开。
进一步，为了设计在较大应变范围内具有稳定电阻的可拉伸薄膜，将实施例3复合材料膜预拉伸至30％，50％和100％的不同应变，然后释放。重复拉伸-释放过程100个循环。图7示出了预拉伸膜的电阻变化与应变的关系图。的确，预拉伸膜可提供稳定的电阻，直到它们的预拉伸应变(初始应变除外)为止。在5％的初始应变下，预拉伸后的薄膜的R/R0值从1略微增加到1.02、1.04和1.19，分别与30％，50％和100％的应变相对应。在随后的25％，45％和95％应变下，R/R0值分别仅增加0.003、0.004和0.03。
进一步，将实施例1至实施例4得到的四种复合材料膜，进行1000次拉伸-回复(50％应变)循环测试，如图8可见经过多次的拉伸循环，能够稳定复合材料的电导性能，其中，实施例1(导电层厚度为0.16μm)中R1000相对于R100仅增加了18.5％。
另外，将实施例1至实施例4得到的四种复合材料膜，进行1000次预拉伸-回复(50％应变)循环后，测试动态电阻随应变变化如图9所示。当施加频率为1Hz的正弦应变时，PDMS/MXene膜会表现出典型的方波电阻变化，振幅值随MXene蒙皮厚度的增加而增加。在动态应变测试下，所有PDMS/MXene膜均具有出色的电阻稳定性。
比较例1
制备复合材料膜，其中基底厚度为1mm，其基底和为平滑表面，导电层具有凸起结构，并且，导电层具有第一脊状凸起，振幅为7μm。
比较例2
制备复合材料膜，其中基底厚度为1mm，其基底和为平滑表面，导电层厚度与比较例1相同，导电层具有凸起结构，并且，导电层具有第一脊状凸起，振幅为19μm。
实施例5
根据制备例的方法制备复合材料膜，其中基底厚度为1mm，导电层厚度与比较例1相同,导电层具有第一脊状凸起，以及第二脊状凸起，并且第一脊状凸起的振幅为60μm，第二脊状凸起的振幅为20μm。
将比较例1、比较例2以及实施例5复合材料膜进行50％拉伸应变，并检测应变-电导性能。参见图10，其中实线表示拉伸过程，虚线表示回复过程。从比较例1和比较例2可以看出，在仅仅具有第一脊状凸起的情况下，尽管脊状凸起振幅的高度增加可能起到一定的抑制裂纹扩展的效果，但相比于实施例5的具有二级脊状凸起结构，后者仍然显示出对于裂纹扩展的优良的性能。
(电磁屏蔽性比较)
一方面，研究了实施例1至实施例4的复合材料膜的电磁屏蔽性，参见图11，显示了不同厚度的导电层具有的电磁屏蔽性能。
另一方面，还额外制备6个相同的实施例2(导电层厚度为0.33μm)的复合材料膜，分别单轴拉伸至0％，10％，20％，30％，40％和50％的应变，并分别进行十个拉伸-回复循环后进行测试。测试显示，从出现裂纹以来复合材料膜的屏蔽性能在前十个拉伸/释放循环后从33dB降低到30dB。此后，再将各个复合材料膜相应地拉伸至0％，10％，20％，30％，40％和50％的应变并固定(例如在拉伸回复循环50％拉伸-回复十个循环后的膜，再次拉伸至50％形变并固定)，测定其在8～12GHz的频率范围内电磁屏蔽性，数据显示屏蔽效率在不同的拉伸应变下仅略有波动，并且在X波段仍显示出平滑的屏蔽效率，显示出在所施加的应变下稳定的EMI屏蔽性能。
(单层/双层导电层比较)
进一步，调整上述制备例的方法，并在两个MXene/PS膜之间，以导电层相对的方式填充不同厚度PDMS，并除去PS层，以制备具有MXene/PDMS/MXene结构的复合材料膜，并对其电磁屏蔽性表征如图12。可见，为了获得更高的EMI屏蔽性能，通过双层结构，EMI屏蔽效率随着皮肤厚度的增加而增加。通过附着到厚度为1mm的PDMS基底上厚度为0.16、0.33、0.76和1.58μm的MXene/PDMS/MXene膜的EMI屏蔽性能分别为40、53、63和75dB，可以通过调整PDMS隔垫的厚度来进一步改善。最后，双层的MXene/PDMS/MXene薄膜的MXene表皮层为1.58μm，PDMS隔片为10mm，实现了103dB的高EMI SE。
需要说明的是，尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
产业上的可利用性
本发明所以提供的可拉伸导电以及电磁屏蔽材料，可以在工业上制备和应用。

Claims (18)

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，
所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且，所述基底表面具有连续或不连续的凸起结构；
所述导电层包括二维纳米导电材料，所述二维纳米导电材料包括二维过渡金属碳/氮化合物，所述导电层平均厚度为10μm以下，并且，所述导电层至少部分地覆盖基底中存在所述凸起结构的区域；
所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：在经历拉伸倍率为5％以上且在所述预拉伸的最大倍率以下的拉伸应变条件下，所述导电层的电阻变化率为3.5％以下，
所述n1为10以上。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，在所述基底的两个主表面均形成有所述导电层，并且两个主表面形成的导电层相同或不同。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述预拉伸-回复循环中，所述预拉伸的拉伸倍率为5％～1000％；所述n1为50～150。
4.根据权利要求1～3任一项所述的复合材料，其特征在于，所述弹性材料选自有机硅类弹性体材料、聚烯烃类弹性体材料、聚氨酯弹性体材料以及聚酰胺类弹性体材料中的一种或多种；所述凸起结构包括脊状凸起结构。
5.根据权利要求1～4任一项所述的复合材料，其特征在于，所述二维过渡金属碳/氮化合物具有如下通式：
Mn+1XnT
其中，n为1～3的整数；M选自Sc、Ti、Zr、V、Nb、Cr或者Mo；X代表C或N元素；T表示一个或多个活性官能团。
6.根据权利要求1～5任一项所述的复合材料，其特征在于，所述导电层的平均厚度为0.05μm以上；所述基底的平均厚度为0.05～50mm。
7.根据权利要求1～6任一项所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料经过n1次预拉伸-回复循环后满足：
在50％拉伸应变-回复的循环测试中，R1000相对于R100增加率为40％以下，
其中，R1000表示经历了1000个50％拉伸应变-回复的循环后所述导电层的电阻，R100表示经历了100个50％拉伸应变-回复的循环后所述导电层的电阻。
8.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，
所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且在所述导电层与基底的主表面层叠的至少部分区域中具有连续或不连续的脊状凸起，
所述脊状凸起包括第一脊状凸起以及第二脊状凸起，并且，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ1为所述第二脊状凸起的平均波长λ2的2.5倍以上，根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A1为所述第二脊状凸起的振幅A2的2倍以上。
9.根据权利要求8所述的复合材料，其特征在于，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ1为所述第二脊状凸起的平均波长λ2的20倍以下；根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A1为所述第二脊状凸起的平均振幅A2的20倍以下。
10.根据权利要求8或9所述的复合材料，其特征在于，所述第二脊状凸起生长于第一脊状凸起的一个坡侧，和/或，所述第二脊状凸起的一个坡侧的底部形成第一脊状凸起的坡侧底部。
11.根据权利要求8～10任一项所述的复合材料，其特征在于，在所述基底的两个主表面均形成有所述导电层，并且两个主表面的形成的导电层相同或不同。
12.根据权利要求1～11任一项所述的复合材料，其特征在于，所述导电层以图案化的形式形成于所述基底的所述主表面。
13.根据权利要求1～12任一项所述的复合材料，其特征在于，所述基底的弹性形变为范围为1000％以下。
14.根据权利要求1～13任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
1)在基材的一个主表面形成包含二维纳米导电材料的导电层的步骤，进而对基材进行尺寸收缩，所述基材表面由于尺寸收缩而具有褶皱结构；
2)在所述导电层表面形成包括弹性材料的基底层的步骤；
3)去除所述基材的步骤，
所述基材包括聚合物材料。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，制备两个具有所述导电层的基材，并且，在步骤2)中，将两个具有导电层的基材以导电层相对的方式进行层叠，且在两个导电层之间形成所述基底层。
16.根据权利要求14或15的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述基材表面在进行等离子处理和/或形成金属过渡层后再形成所述导电层。
17.一种电子部件，其特征在于，所述电子部件包括根据权利要求1～13任一项所述的复合材料。
18.根据权利要求17所述的电子部件，其特征在于，所述电子部件选自柔性电路、可拉伸电子元件、电子皮肤、传感器或生物体参数检测器。
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