《Nature Commun》:一种反直觉的材料设计策略,让聚合物介电性能突破极限!
材料科学与工程
2025-10-17 16:29
文章摘要
本文研究背景源于可再生能源和电动汽车对高性能介电材料的迫切需求,传统陶瓷材料加工性差且脆性大,而现有聚合物介电常数低、热稳定性不足且多依赖含氟有毒物质。研究目的旨在开发一种反直觉的高熵聚合物设计策略,通过熔融共混多种不相容聚合物(如PVDF、PP、PS等)来模拟高熵材料结构,以提升介电性能并实现高温稳定性。研究结论表明,含PS的五组分共混体系(B1)介电常数显著超出混合规则预测值250%以上,达到22.4,同时保持低损耗(<0.05)和高温稳定性(150°C),其机制源于PS诱导的非晶态结构增强了极性基团旋转自由度;该策略证明了利用不相容性调控微观结构的潜力,为环境友好型高性能介电材料开发提供了新平台。
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