近日,77779193永利官网王桦/王羅新教授團隊本科生程亮以第一作者在國際化工領域權威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一區TOP,影響因子 13.4)上發表了題為“High-Performance Al2O3/Polyarylate nanocomposite paper with enhanced Insulation, thermal Conductivity, and environmental stability for Advanced electrical applications“的學術論文。77779193永利官网材料學院為該論文的第一署名單位,材料學院熊思維副教授為論文的指導老師和通訊作者。

随着現代電子設備不斷向着小型化、多功能集成、大功率的方向發展,對絕緣材料的使用提出了更高的要求。但目前市面上所常見的商業芳綸紙材料存在着絕緣性能不理想、導熱能力差、惡劣環境下的耐候性不足,這導緻了其難以滿足現代電子設備的發展需求。經過能夠通過原纖化、改性、無機填料複合等方法對芳綸紙性能進行改善,但由于其本身特性提升程度仍然有限。本研究提出了一種新型的Al2O3/PAR納米複合紙Al2O3/PAR納米複合紙能同時兼具優異的絕緣和導熱性能,其電擊穿強度和導熱系數分别為115.4kV/mm和2.726W/(m·K),比商業芳綸紙提高了356%和2599%。此外,商業芳綸紙曆經24h的高溫(200℃)和紫外處理後,擊穿強度分别下降至10.3kV/mm和9.3kV/mm。而Al2O3/PAR納米複合紙仍然保持在101.6kV/mm和94.7kV/mm,表現出優異耐候性。

圖1:Al2O3/PAR納米複合紙的電絕緣性能研究
Al₂O₃/PAR納米複合紙在絕緣性能上不僅顯著優于商業芳綸紙,其較高的導熱系數還使其能夠表現出優異的熱管理能力。這種獨特的性能組合使其能夠有效解決傳統絕緣材料在高溫環境下的熱穩定性不足問題,同時避免因局部熱積聚而引發的潛在安全隐患。這種卓越的熱管理能力不僅有助于延長設備的使用壽命,還能在極端條件下保持設備的高性能表現,為現代工業應用提供了一種可靠的絕緣解決方案。

圖2:Al2O3/PAR納米複合紙的熱管理應用
據悉,材料學院高度重視本科生的科研創新能力培養,通過實施“本科生學業導師”,為每一位有科研興趣的學生配備了專業的導師,引導學生參與科研項目,培養學生的科研思維和實踐能力。學院将繼續為學生提供更多的科研機會和平台,鼓勵本科生參與到高水平的科研項目中,培養更多具有創新精神和實踐能力的優秀人才。