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高分子电学性能实验室 学术带头人:张兴元教授(博士)(博士生导师)

( 2010-11-24 )

学术带头人: 张兴元教授(博士)(博士生导师)

本实验室先后承担过国家自然科学基金项目、国家科委攻关项目、与日本、俄罗斯和香港合作项目以及企业委托开发项目的研究共十余项。这些项目涉及的研究方向主要有聚酯局域态本质与结构的关系、铁电聚合物非晶介电弛豫、铁电陶瓷/VDF-TrFE复合物极化分布、非线性介电性质、电离辐射研究高分子驻极体局域能级全谱的结构效应、高能辐射铁电性聚合物的局域态分布与电性质、超薄铁电性聚合物功能膜与信息传递、水性系列PU树脂的功能性等。本实验室在高分子物理化学、辐射化学与物理、高分子材料科学,尤其在高分子驻极体的热激电流研究和电离辐射对高分子材料结构、性能影响,VDF/TrFE铁电共聚物介电物理的结构效应等领域研究已有相当积累并取得诸多成果,在国内外多种学术刊物上发表研究论文120多篇,其中半数以上被SCI、EI收录。

在基础理论研究方面,获得的主要研究成果有:1. 通过Co-60γ辐照、电子束等高能辐射方法,结合结构分析手段,利用光、热释电技术,建立了高聚物局域态与结构间的对应关系,并提出其相应的陷阱模型;2. 发现γ辐照、取向、热结晶系列PETP TSC谱中的τ峰并阐明其本质是由深陷阱中受陷载流子的受热激发所引起;3. 发现铁电共聚物介电频率谱中的非晶弛豫峰,并由此确证此类共聚物的非晶介电弛豫。确认其偶极弛豫由Arrhenius 型的结晶弛豫和WLF型的非晶弛豫两部分贡献;4. 建立了用介电弛豫法测Tg的方法,可消除Tg测试中动力学因素的干扰;5. 发现铁电共聚物在不同温度下的相态(铁电相、顺电相、熔融相)中其偶极弛豫具有同样类型的基元过程;6. 研究了SBT、BSBT型压电陶瓷的极化与压电、热电性质。

本实验室还通过长期对PP、PET、PVDF等驻极体的深入研究,尤其在a -、b -PP驻极体方面的独特发现与见解,使丙纤驻极体过滤嘴产品得到了开发。一般的丙纤过滤嘴因成本较低,已广泛应用于卷烟工业,但其过滤效果没有醋纤的好,只能用于低档香烟。如果将丙纤做成驻极体,那么其过滤效果将达到或超过醋纤的水平。这样丙纤驻极体过滤嘴既可保留成本低廉的优点,又具有相当于醋纤的过滤效果。这类驻极体材料不仅可用于烟草行业,还可用作气体过滤材料从而净化空气。

本实验室在其它应用产品的开发研究中所研制成功的有系列功能性水性PU树脂,其中水性PU木器漆、水性有机硅PU纺织涂层用树脂、水性有机硅PU弹性涂料用树脂、水性PU粘合剂及聚氨酯泡沫材料、PU粘合剂系列产品等已达到(某些产品或指标甚至已超过)国外同类产品的技术水平。另外,本实验室研制的双路数据采集与温度控制系统,可用于多种仪器、仪表联机的自动数据采集和恒温、线性控温等过程,在化学合成、材料物理性能测试以及化学与物理分析等实验室的各种温度自动控制方面都有广泛的应用,很适合中小科技型企业投资生产与推广。

本实验室独特的科研手段和设备在于拥有先进的微机联控热刺激电流检测装置,可利用微电流检测技术对样品、产品进行质量检测和跟踪,还可利用此类装置进行有关材料方面的应用基础理论及产品开发研究。


 
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