在2022年第19期的學(xué)術(shù)聚焦中,材料學(xué)院王樺、王羅新教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)(聶坤博士為主要貢獻(xiàn)者)在全無(wú)機(jī)金屬鹵化物及高性能纖維領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展,這一成果對(duì)高性能纖維及復(fù)合材料制造技術(shù)具有重要影響。本刊將詳細(xì)介紹該團(tuán)隊(duì)的研究背景、關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)及其潛在應(yīng)用前景。
研究團(tuán)隊(duì)致力于探索全無(wú)機(jī)金屬鹵化物在高性能纖維中的應(yīng)用潛力。全無(wú)機(jī)金屬鹵化物因其優(yōu)異的光電性能和穩(wěn)定性,在能源、光電子器件等領(lǐng)域備受關(guān)注。將其有效整合到纖維結(jié)構(gòu)中,以實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)合材料,一直是技術(shù)挑戰(zhàn)。王樺和王羅新教授團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新合成方法,成功開發(fā)出一種新型全無(wú)機(jī)金屬鹵化物基纖維材料,該材料在強(qiáng)度、柔韌性和熱穩(wěn)定性方面表現(xiàn)突出。
關(guān)鍵突破包括:團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了金屬鹵化物的合成工藝,實(shí)現(xiàn)了其在纖維基質(zhì)中的均勻分散,從而提升了復(fù)合材料的機(jī)械性能和耐久性;他們通過調(diào)控纖維的微觀結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了材料的導(dǎo)電性和抗腐蝕能力,使其適用于極端環(huán)境下的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這些纖維在拉伸強(qiáng)度和熱導(dǎo)率方面優(yōu)于現(xiàn)有商業(yè)產(chǎn)品,為航空航天、汽車工業(yè)和電子設(shè)備等領(lǐng)域提供了新的材料解決方案。
該研究還探討了這些高性能纖維在復(fù)合材料制造中的潛在應(yīng)用。通過與其他功能材料(如聚合物或陶瓷)的復(fù)合,團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了多功能復(fù)合材料原型,這些材料不僅具有良好的機(jī)械性能,還具備自修復(fù)和傳感功能。這為智能紡織品和先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)開辟了新路徑。
王樺/王羅新教授團(tuán)隊(duì)的研究成果將推動(dòng)全無(wú)機(jī)金屬鹵化物材料在高性能纖維領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。聶坤博士表示,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化材料性能,探索規(guī)模化生產(chǎn)方法,并與企業(yè)合作,加速技術(shù)轉(zhuǎn)化。這一進(jìn)展不僅提升了我國(guó)在先進(jìn)材料領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力,也為全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(如輕量化設(shè)計(jì)和能源效率)貢獻(xiàn)力量。
2022年第19期的學(xué)術(shù)聚焦展示了材料學(xué)院團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)新材料研發(fā)上的卓越成就,預(yù)示著高性能纖維及復(fù)合材料制造業(yè)將迎來新一輪的技術(shù)革新。我們期待更多后續(xù)成果,助力材料科學(xué)的新突破。