“雙碳”背景下，對(duì)環(huán)保型、長(zhǎng)壽命電工電子絕緣材料的發(fā)展迫切需求。聚酰亞胺因獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的耐高、低溫特性，力學(xué)性能，耐溶劑性以及十分可靠的絕緣性能，被廣泛用于電工電子等領(lǐng)域。然而，材料在長(zhǎng)期的高溫、高壓及高場(chǎng)等惡劣環(huán)境中服役會(huì)面臨機(jī)械/電損傷失效的問(wèn)題，嚴(yán)重降低了使用壽命。同時(shí)，高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的硬質(zhì)聚酰亞胺分子鏈段運(yùn)動(dòng)困難，無(wú)法進(jìn)行機(jī)械破壞后的主動(dòng)回收、修復(fù)，過(guò)程復(fù)雜電損傷的修復(fù)、回收更是難以實(shí)現(xiàn)。因此，基于當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)具有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值聚酰亞胺材料多次循環(huán)利用發(fā)展面臨的問(wèn)題，指明未來(lái)動(dòng)態(tài)聚酰亞胺發(fā)展目標(biāo)和方向，具有重要戰(zhàn)略意義。
針對(duì)上述問(wèn)題，北京科技大學(xué)查俊偉教授團(tuán)隊(duì)在前期工作(J. Mater. Chem. C, 2022, 10, 11307-11315; Energy Environ. Mater. 2023, 6, e12427; Adv. Mater. 2023, 35, 2207451.)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)現(xiàn)有的一些文獻(xiàn)，首次分享了對(duì)動(dòng)態(tài)聚酰亞胺的現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)的觀點(diǎn)和看法。介紹了聚酰亞胺材料在應(yīng)用過(guò)程中的主要損傷形式，并提出了解決這些問(wèn)題的初步策略和方案。從根本上指出了動(dòng)態(tài)聚酰亞胺發(fā)展所面臨的瓶頸和問(wèn)題，并評(píng)價(jià)了各種損傷形式與該方法的普適性之間的關(guān)系。強(qiáng)調(diào)了動(dòng)態(tài)聚酰亞胺處理電損傷的潛在機(jī)制，討論了幾個(gè)可行的解決電損傷的前瞻性方案。最后，團(tuán)隊(duì)對(duì)電氣絕緣中動(dòng)態(tài)聚酰亞胺的系統(tǒng)、挑戰(zhàn)和解決方案進(jìn)行了簡(jiǎn)短的展望，包括未來(lái)改進(jìn)的方向。理論和實(shí)踐的總結(jié)將有力促進(jìn)節(jié)能和環(huán)境保護(hù)政策的實(shí)施，推動(dòng)可持續(xù)性社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。文章主要的創(chuàng)新性簡(jiǎn)圖如下：
圖4 動(dòng)態(tài)聚酰亞胺電擊穿及電暈損傷機(jī)理。
相關(guān)工作鏈接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2022/tc/d2tc01605b
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/eem2.12427
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202207451
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202301185
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