中國粉體網(wǎng)訊  近日，青島科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院雷清泉院士團(tuán)隊(duì)在絕緣納米結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。提出了一種新型超電絕緣體結(jié)構(gòu)原型——維氧化鋁納元胞，此項(xiàng)研究在國內(nèi)外均屬首次。

絕緣電介質(zhì)在電氣與信息工程領(lǐng)域具有重要地位，涉及航空航天航海特別是特高壓、高鐵與大功率儲能電器等。絕緣電介質(zhì)現(xiàn)有的絕緣類型從工程應(yīng)用方面存在絕緣工作場不強(qiáng)、耐壓等級較低和平均工作壽命較短等諸多弊端，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程實(shí)際需要。

雷清泉指出，基于納米結(jié)構(gòu)材料的納米電介質(zhì)工程將是引領(lǐng)絕緣品質(zhì)大幅度改善的必由之路。雷清泉院士研究團(tuán)隊(duì)的成果突破了傳統(tǒng)的理論與材料制備技術(shù)的限制，在概念與材料結(jié)構(gòu)上取得了超前的突破性進(jìn)展。根據(jù)基礎(chǔ)電介質(zhì)理論，結(jié)合固體擊穿及氣體電子雪崩理論，提出的新型超電絕緣體結(jié)構(gòu)原型——一維氧化鋁納元胞。通過實(shí)驗(yàn)證明采用該結(jié)構(gòu)的Al2O3納孔模板的耐電強(qiáng)度較純空隙有2-5倍的顯著提高（考慮不均勻系數(shù)，則有2-3個數(shù)量級的提高）。研究結(jié)果表明，在納米尺度下納元胞的橫向尺寸對電子運(yùn)動有明顯的調(diào)控或限制作用。基于此研究，未來有望將材料的擊穿場強(qiáng)提高10倍以上，具有重大的工程價值。

該研究提出了絕緣電介質(zhì)從宏觀過渡到介觀性能研究、從傳統(tǒng)制造過渡到納結(jié)構(gòu)化高性能絕緣電介質(zhì)材料制造的新思路，對傳統(tǒng)電介質(zhì)擊穿理論、材料結(jié)構(gòu)形態(tài)研究及制造工藝將會產(chǎn)生根本性變革，對現(xiàn)代高端電纜制造業(yè)及特/超高壓輸變電領(lǐng)域具有重要的意義和潛在的價值。

雷清泉團(tuán)隊(duì)“一種超電絕緣體原型-1D氣-固氧化鋁納元胞”研究是一項(xiàng)顛覆傳統(tǒng)觀念的研究，該研究成果發(fā)表在納米能源材料領(lǐng)域的頂尖學(xué)術(shù)刊物《Nano Energy》上。