新型化工材料
關注創建者：匿名 創建時間：2016-03-11
新型化工材料的實例教程
蓋世汽車訊 據外媒報道，北歐化工（Borealis）和德國Topas Advanced Polymers已開始合作開發用于電容器薄膜應用的新型工程材料。該材料采用北歐化工的聚丙烯（PP）樹脂和Topas的環烯烴共聚物（COC），可彌合標準聚合物和高端聚合物之間的性能差距。
（圖片來源：北歐化工）
這種新材料成本更低，且可以顯著提高薄膜電容器的耐溫性，因此將對電力轉換和傳輸方面產生重大影響。通過采用新材料，電動汽車的牽引逆變器可在更高溫度下更加節能，且可以更有效地將風能或太陽能等可再生能源轉換為電力。
與標準PP聚合物制成的電容器相比，目前正在開發的EPN（乙烯-丙烯-降冰片烯）COC材料將顯著提高薄膜電容器的耐溫性，約將溫度提高30°C至45°C。通過允許在140°C的耐久高溫下使用聚合物電容器薄膜，新材料將縮小傳統聚合物與昂貴高溫塑料之間的差距。這種新材料同時兼備最高電純度與卓越均勻性，因此可打造出超薄（2至6微米）且高度一致的薄膜。若采用適當的加工參數，新材料還可以適用于標準BOPP（雙向拉伸聚丙烯）薄膜加工機器。
高性能薄膜電容器是所有電力轉換系統中的關鍵元素，能以經濟高效的方式實現綠色能源轉型。目前由北歐化工和Topas Advanced Polymers聯合開發的新材料將用于電動出行領域，特別是在需要更高的耐溫性和一致的頻率控制時，例如電動汽車和高速列車。此外，新材料還有助于實現綠色能源轉型，通過為逆變器大規模提供更具成本效益和能源效率的電容器，將由陸上和海上可再生能源（例如風電場或光伏陣列）產生的HVDC電力轉化為HVAC，并以最小的能量損失返回。
展開 第一作者：李雨純，邱爽
通訊作者：任亞靜，孫軍，張勝
通訊單位：北京化工大學
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/cej.2021.131979
課題組介紹
北京化工大學材料科學與工程學院教授，博士生導師，火安全材料研究中心主任。1988年于華中科技大學獲得學士學位；1990-1993年石油大學學習并獲得碩士學位；1993-1996年在北京理工大學獲得博士學位；1996年起擔任北京市工程塑料合金重點實驗室副主任；1998-2006年在應該博爾頓大學歷任訪問學者、博士后、高級研究員、高級講師等。課題組研究方向包括聚合物結構-性能關系、高分子材料阻燃制備技術、納米復合材料改性和功能化、紡織品阻燃、聚合物熱行為/降解及燃燒機理、可循環利用高分子材料改性加工、文物保護等主要從事阻燃高分子，阻燃織物和阻燃劑設計合成等方面的研究，并承擔了多項英國EPSRC、DTI和英國國防部以及多項國家自然基金、科工委軍工項目等課題。發表了學術論文280余篇，申請專利50多項。所在中心有教師9名，研究生50多名。現任英國皇家化學學會會員、英國火科學協會會員、中國消防協會學術委員會委員、中國阻燃學會常務理事、中國石化協會標準委員會委員、中國建筑學會結構與建材防火專業委員會技術委員會副主任委員等。
課題組主頁：
zhangshengfrml.polymer.cn
展開 瀚森化工（Hexion）日前宣布推出新的特種環氧樹脂系統。該系統不含苯乙烯，專門服務于汽車SMC復合材料部件的生產。
該系統由TRAC 06605樹脂和TRAC 06608固化劑組成，用于生產汽車輕量化復合材料結構和半結構部件，包括地板、電池箱、備胎槽、座椅結構、引擎蓋內部結構等等。當與玻璃纖維或碳纖維結合時，所生產的高性能復合材料部件的機械性能遠優于用標準不飽和聚酯樹脂（UP）或乙烯基樹脂（VE）生產的SMC產品。該系統的另一大優勢在于，參照汽車行業的VDA 278排放標準，其產生的揮發性有機物（VOC）含量低于標準/低VOC乙烯基樹脂系統，同時低于國際排放標準。因其完全不含苯乙烯，無需按歐盟規定監控作業環境中的苯乙烯空氣含量。此外，該系統適用于現有的UP/VE SMC生產設備，無需額外的設備投資。“這款特種環氧樹脂產品將幫助客戶生產高性能復合材料部件，提高了效率，減少了廢料，降低了人工成本。”瀚森化工全球交通運輸部門負責人Francis Defoor表示說，“它對公司旗下的模壓產品，包括RTM、LCM和預浸料模壓產品等，做出了進一步的補充。”據悉，該系統將以方便的樹脂+固化劑+脫模劑（可選）的組合形式面向客戶進行銷售。
大理石表面涂層樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=nmsz
展開 近日，來自
北京化工大學、中科院高能物理研究所、清華大學
等單位的研究人員在《Adv. Energy Mater》上發表題為“
Mn-N4 Oxygen Reduction Electrocatalyst: Operando Investigation of Active Sites and High Performance in Zinc–Air Battery
”的文章。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/aenm.202002753
在堿性減氧反應過程中，本文研制出半波電位（E1/2）高至0.910V的Mn還原電催化器，利用操作性X射線吸收光譜法對高度電化的Mn單原子位點的動態原子結構變化進行了研究。這些結果表明，低價Mn^L+-N4是減氧過程中的活動位點。密度功能理論表明，從Mn^L+-N4到吸附的OH物質的容易電子轉移性在電催化性能中起著關鍵作用。此外，當該 Mn-N4 材料作為鋅空氣電池中的陰極時，具有高功率密度和優異的耐用性，這顯示出其在實際設備中替代 Pt 催化劑的廣闊潛力。
圖1|合成方案和結構表征
圖2|減氧反應中的電催化性能
圖3|X 射線吸收光譜表征
圖4|減氧反應的DFT計算
圖5| Zn+空氣電池性能
綜上，本文研制了一種高度富電的基于Mn的SAS電催化劑，并采用操作性SAS技術研究其在堿性 ORR 過程中的動態原子結構變化。XAS 結果顯示，Mn^L+-N4 很容易被 OH+ 在電解質中毒化。
展開 近日，
北京化工大學的
史文穎副教授、
呂超教授團隊
先利用水滑石的限域效應對單體分子進行有序排列，從而開發出一種新型的超分子活性聚合方法。
活性超分子聚合物（LSP）的出現提供了一種新穎的研究途徑，已被用于建立具有鏈長和分散度可控的超分子聚合物。嚴格地講，超分子聚合物的“活性”是指其可以重復多次從活性端伸長。但是，由于超分子的活性聚合是針對特定的系統，需要對單體結構進行精確的調節和多步修飾，極大地限制了它們的通用性和應用范圍，因此，在單體的設計上仍然面臨著嚴峻的挑戰。為了突破當前的瓶頸，使用簡單的可商購單體制造LSP是一種有效的方法。然而，由于熱力學自發成核，使用簡單的單體來制備活性超分子幾乎不可能實現。這是因為與自發成核的活化勢壘相比，成核步驟中簡單單體的活化勢壘不夠高，無法控制后續伸長的動力學。因此，該問題限制了活性超分子聚合物的制備成本及廣泛應用。
北京化工大學史文穎副教授、呂超教授團隊開發的新型活性超分子制備方案很好的突破了該領域的瓶頸，解決該問題的關鍵是合理選擇組裝途徑，提高成核步驟中的活化勢壘，以使具有簡單單體的超分子聚合物的伸長得以實現。他們利用水滑石（LDH）納米材料的限域效應，使得各種簡單單體（例如苯，萘和芘衍生物）成功地形成了具有可控長度和窄分散性的活性超分子聚合物（LSP）。以簡單的芘衍生物（溶劑綠7，SG7）為例，聚合度可以達到約6000。動力學研究表明，LDH克服了巨大的能壘，可以抑制單體的無序聚集（自發成核）、阻止有序組裝的亞穩態LSP的分解，促進LSP種子誘導的超分子聚合物（SSP）的快速生成。
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為進一步展示電池用復合材料關鍵技術最新研究進展，分享先進概念與技術，深入探討新型儲能產業發展趨勢以及相關熱點與焦點問題，定于2024年10月30日-10月31日舉辦“電池用新型復合材料關鍵技術創新論壇”。本次大會由廣州市科學技術協會指導，金發科技股份有限公司主辦，國家先進高分子材料產業創新中心、廣東省復合材料學會承辦，將匯聚國內外電池材料領域的專家學者、企業代表及科研人員，共同探討新型復合材料在電池領域的最新研究成果與發展趨勢
CINNO Research產業資訊，偏振光的產生、調制和檢測在眾多不同領域發揮著關鍵作用，這其中包括光通信、激光處理、動態顯示和生物醫學成像等。市場上，集成一系列光學控制技術的多功能設備原型的進步，在滿足偏振光學應用的未來需求方面具有巨大潛力，這其中需要特別關注的是低功耗、多功能集成和成本效益高的光學組件。
圖片來源：Xu HongWei等
圖1. a、納米片（Nanosheet）材料的合成過程示意圖
近年來，隨著微電子技術和第三代半導體技術的進步，現代電子器件正朝著高度集成化、多功能化和高功率化的方向發展
來源 | Journal of Materials Research and Technology
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背景介紹
近年來，隨著微電子技術和第三代半導體技術的進步，現代電子器件正朝著高度集成化、多功能化和高功率化的方向發展。然而，這種發展也帶來了一個嚴重的問題，即器件發熱量的急劇增加。這個問題直接影響到電子器件的工作穩定性
來源 | Chemical Engineering Journal
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背景介紹
微納電子器件的爆炸式增長刺激了對高性能熱界面材料(TIM)的需求，以解決其過熱問題。考慮到電絕緣性和柔韌性，采用高導熱填料的聚合物基復合材料(包括金屬、碳和陶瓷材料)受到了廣泛的關注。然而，金屬或碳填充復合材料的導電性不可避免的限制了其在電子器件中的應用
導讀：復合材料是兩種或多種不同材料（通常是聚合物和增強材料）的組合，這種材料具有輕質、高強度、耐高溫和化學腐蝕等優勢，是醫療、航空航天、汽車、體育和工業等眾多行業應用的理想之選。
2023年5月，南極熊獲悉，美國3D打印公司Impossible Objects發布了一款復合材料3D打印機，其打印速度號稱比現有技術快15倍。在南極熊看來，這項技術很像是被淘汰的LOM技術的升級版。
來源 | Journal of Materials Science & Technology
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背景介紹
先進電子設備中的中央處理器(CPU)和射頻(RF)芯片的快速發展，芯片逐漸向集成化，微型化發展，導致功率密度的增加，因此使器件在工作的過程中產生大量的熱量。熱量積聚在電子設備中，造成系統溫度過高會嚴重影響運行效率和穩定性
）、聚偏氟乙烯（PVDF）（1960年）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）（發明于20世紀60年代）、全氟磺酸樹脂（XR樹脂）、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物（FEP）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）（發明于20世紀70年代），此后四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚（EPE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）以及其他一些新品種先后實現工業化生產，逐漸發展成為新型化工材料
陶瓷與金屬材料、高分子材料是當今社會應用最廣泛的三大材料。陶瓷制品分為普通陶瓷與先進陶瓷兩大類，先進陶瓷按其特性和用途可分為結構陶瓷與功能陶瓷。
其中，結構陶瓷主要是基于其力學性能和耐高溫、耐腐蝕、耐磨損性能等而應用的陶瓷材料；功能陶瓷主要是基于其電、熱、聲、光、磁等特性而應用的陶瓷材料。
新型陶瓷之所以能得到快速發展, 歸納起來有以下幾方面原因：
①具有優良的物理力學性能
