近日，我校材料学院王桦/王罗新团队本科生闫旭阳在电气绝缘领域权威期刊IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation以第一作者发表了题为“Sustainable Recycling of Waste Aramid Paper Enabled by PAR Nanofiber Interlocking for High Performance Insulation Applications ”的学术论文。武汉纺织大学材料学院为该论文的第一署名单位，材料学院熊思维副教授为论文的指导老师和通讯作者。
芳纶纸作为一种兼具优异电绝缘性能、耐高温性能和机械性能的高性能纤维材料，被广泛应用于特高压输变电装备、新能源汽车驱动系统、航空航天装备以及高端电子器件等关键领域。随着新能源产业和高端装备制造业的快速发展，芳纶纸需求量持续攀升。然而，大量废旧芳纶纸在服役周期结束后主要采用填埋或焚烧方式处理，不仅造成高价值资源浪费，也带来环境污染风险。因此，实现废旧芳纶纸的高值化循环利用，对于推动绿色低碳发展和资源循环利用具有重要意义。针对废旧芳纶纸资源化利用过程中存在的再生材料性能下降、利用层次较低等问题，研究团队创新性提出“湿法解离-原位热焊接”协同构筑策略，以废旧间位芳纶纸为原料，结合团队自主制备的热致液晶聚芳酯纳米纤维，成功构筑了一种具有仿生藤蔓状三维互锁结构的新型PAR/PMIA纳米复合绝缘纸，实现了废旧芳纶纸从低附加值回收向高性能功能材料再制造的跨越。
图1：PAR/PMIA纳米复合纸的制备过程
得益于独特的多尺度互锁结构设计，所制备的复合绝缘纸展现出优异的综合性能。其击穿强度达到129.7 kV/mm，为商业芳纶纸的5.27倍；拉伸强度达到42.4 MPa，较商业芳纶纸提升73%；体积电阻率达到1.81×10¹⁴ Ω·cm，表现出优异的电绝缘性能。同时，材料在紫外老化和200 ℃热老化24小时后仍保持较高的绝缘性能和结构稳定性，在反复弯折、摩擦等复杂工况下依然能够保持约90%的性能保持率，展现出良好的环境适应能力和长期服役可靠性。
图2：PAR/PMIA纳米复合纸的绝缘性能研究
该研究成果为废旧芳纶纸高值化利用提供了新思路，为高性能绝缘材料绿色制造与循环经济发展提供了重要理论基础和技术支撑，对于推动我国高端绝缘材料自主创新和绿色低碳发展具有积极意义。相关成果有望在电力装备、新能源汽车、光伏储能、轨道交通以及航空航天等领域获得广泛应用。
图3：PAR/PMIA纳米复合纸的极端环境稳定性的研究
据悉，材料学院始终将提升本科生的科研创新能力作为重要任务之一。学院积极推行“本科生学业导师制”，为有志于科研探索的学生一对一配备专业指导教师，系统指导学生参与科研课题，有效培养其科学思维与动手能力。未来，学院将持续加大科研资源投入，搭建多元实践平台，积极支持本科生参与前沿科研项目，努力造就更多具备创新素养与实践能力的拔尖人才。
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