近日,我校藝術設計學院何治國副教授以第一作者在國際SCI期刊《Journal of the Australian Ceramic Society(澳大利亞陶瓷學會雜志)》上,發表題為《Achieving favorable dielectric properties in polymer based blends by morphology collaboration of spherical Al2O3and catenulate topologically-aesthetic CuO(通過球形Al2O3和鏈狀拓撲美學CuO的形態協作在聚合物基共混物中實現有利的介電性能)》的學術論文(2022年、58卷、第5期、P1541-1550)。文章研究了美學功能陶瓷粉體填充薄膜材料的制備、材料的檢測與表征。
采用三元物理共混策略實現了高分子基復合材料的高介電常數和低介電損耗特性的平衡。與具有高介電常數和高介電損耗的高分子/氧化銅二元復合材料比較,高分子/氧化銅/氧化鋁三元復合材料在低頻段具有較高的介電常數性能和很低的介電損耗性能。三元復合材料表現出優異的介電性能。由于氧化銅的半導體性質、零維氧化鋁對一維鏈狀氧化銅的界面吸附,使得三元復合材料的介電常數適當地提高了。三元復合材料的介電損耗很低,主要原因是氧化鋁絕緣性能導致的低水平的漏電流以及受阻的氧化銅顆粒搭接。拓撲美學的氧化銅和低成本的氧化鋁之間有效的形貌協同效應得以實現。本論文研究為新型的先進介電復合材料的開發和研究提供了理論指導。
本論文創新地采用了具有拓撲美學價值的一維氧化銅陶瓷填料,通過高效簡易的材料加工方法,獲得了一系列具有應用前景的復合型介電薄膜材料(用于介電儲能電容器)。本研究可歸屬為學科交叉研究,在研究中同時體現了氧化銅陶瓷材料的拓撲美學價值和產業實用價值。