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澳门赌场平台在柔性聚合物基纳米复合电介质材料方面取得新进展

由国家杰出青年基金,国家自然科学基金中国基金科学中心项目,973计划和国家重点研究发展计划资助,澳门赌场平台_手机赌博网址功能复合材料小组与宾夕法尼亚州合作大学在柔性聚合物基地。在纳米复合材料介电材料方面取得了重大进展。 TR 电介质电容器由于其优越的功率密度,高工作电压和灵活的全固态而广泛用于电子电力系统。 目前,以双轴取向聚丙烯BOPP为代表的商品聚合物薄膜的介电常数太低,这极大地限制了其储能密度(~1.2MJ/m3)。 在早期阶段,我们小组提出将高介电常数陶瓷填料与高介电强度聚合物柔性基质相结合。制备纳米复合介电材料的想法已经通过许多实验得到证实,并且存储密度大大提高(20)。 ~30 MJ/m3)。 在前期工作的基础上,研究团队进一步开发了一种连续大规模生产高分子复合介电薄膜的非平衡快速制备工艺,实现了纳米结构的三维手动控制(Adv.Mater.2018,1707269第一作者是张欣博士,2017年毕业。 柔性薄膜具有良好的机械和介电性能,可承受高达10kV的电压,并具有优异的循环稳定性。 研究小组利用相场法系统地模拟了不同微观结构的介电性质,分析了电击穿的动态演化过程,为柔性纳米复合材料的高通量模拟开发了一种通用的方法。结构设计(Adv.Mater.2018,1704380,第一作者是2014年直接指导的学生沉中辉;该作品由Wiley的MaterialsViewsChina网站http://介绍www.materialsviewschina.com/2018/01/27617/)。 鉴于薄膜电容器在实际应用中在高温高压条件下的热稳定性,研究小组成员构建了电 - 热耦合相场击穿模型,研究了不同微结构薄膜电容器的高温介电性能,并发现电导率降低了。该速率比提高导热率更有效,消除了焦耳热效应(Adv.Energy Mater.1188,1800509第一作者是2014年直线学生沉中辉)。这三篇文章的作者是沉阳教授。 TR 最近功能复合材料组的实验工作实现了柔性纳米复合介电材料的三维结构控制,为高分子复合薄膜的连续生产奠定了技术基础,并通过相场模拟深入分析了极端条件下的高分子复合材料。 ,热,力多场耦合机制。 上述工作原理与工程相结合,为进一步扩大介质电容器在高功率,高能量储存,高温高压条件下的应用提供了新思路。

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