近日，我校材料学院本科生程亮以第一作者在国际化工领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP）上发表了题为“High-Performance Al2O3/Polyarylate nanocomposite paper with enhanced Insulation, thermal Conductivity, and environmental stability for Advanced electrical 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。
随着现代电子设备不断向着小型化、多功能集成、大功率的方向发展，对绝缘材料的使用提出了更高的要求。但目前市面上所常见的商业芳纶纸材料存在着绝缘性能不理想、导热能力差、恶劣环境下的耐候性不足，这导致了其难以满足现代电子设备的发展需求。经过能够通过原纤化、改性、无机填料复合等方法对芳纶纸性能进行改善，但由于其本身特性提升程度仍然有限。本研究提出了一种新型的Al2O3/PAR纳米复合纸Al2O3/PAR纳米复合纸能同时兼具优异的绝缘和导热性能，其电击穿强度和导热系数分别为115.4kV/mm和2.726W/(m·K)，比商业芳纶纸提高了356%和2599%。此外，商业芳纶纸历经24h的高温（200℃）和紫外处理后，击穿强度分别下降至10.3kV/mm和9.3kV/mm。而Al2O3/PAR纳米复合纸仍然保持在101.6kV/mm和94.7kV/mm，表现出优异耐候性。
图1：Al2O3/PAR纳米复合纸的电绝缘性能研究
Al₂O₃/PAR纳米复合纸在绝缘性能上不仅显著优于商业芳纶纸，其较高的导热系数还使其能够表现出优异的热管理能力。这种独特的性能组合使其能够有效解决传统绝缘材料在高温环境下的热稳定性不足问题，同时避免因局部热积聚而引发的潜在安全隐患。这种卓越的热管理能力不仅有助于延长设备的使用寿命，还能在极端条件下保持设备的高性能表现，为现代工业应用提供了一种可靠的绝缘解决方案。
图2：Al2O3/PAR纳米复合纸的热管理应用
据悉，材料学院高度重视本科生的科研创新能力培养，通过实施“本科生学业导师”，为每一位有科研兴趣的学生配备了专业的导师，引导学生参与科研项目，培养学生的科研思维和实践能力。学院将继续为学生提供更多的科研机会和平台，鼓励本科生参与到高水平的科研项目中，培养更多具有创新精神和实践能力的优秀人才。
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