华南理工大学谢从珍/王瑞团队 ACHM：利用海藻酸钠气凝胶骨架制备的低填充非线性电导复合材料

主要观点总结

本文介绍了华南理工大学谢从珍教授团队在绝缘聚合物基体内部设计的新型三维微结构，该结构将碳化硅材料负载于海藻酸钠气凝胶上，解决了以往策略中热管理能力的缺失问题。这种复合材料展现出优异的非线性电导率和超高热导率，并具有良好的热管理能力，拓展了电场自适应材料在高温条件下的应用前景。

关键观点总结

关键观点1: 新型三维微结构的设计

华南理工大学谢从珍教授团队在绝缘聚合物基体内部设计了新型三维微结构，通过将碳化硅材料负载于海藻酸钠气凝胶上，构建了填料连通网络。

关键观点2: 优异的非线性电导率和超高热导率

通过浸渍固化制备的环氧树脂复合材料展现出优异的非线性电导率和超高热导率（3.86 W m -1 K -1）。

关键观点3: 良好的热管理能力

具有良好热导率的SiC网络有效分散了聚合物高场下非线性电行为所产生的焦耳热，防止因热量积累对材料电气性能造成不利影响。

关键观点4: 制备方法的优势

通过简单的超声分散和冷冻干燥可获取负载碳化硅（SiC）填料的海藻酸钠（SA）气凝胶骨架，该方法具有环境可持续性。

关键观点5: 研究成果的应用前景

该研究结合了非线性导电特性、高效热管理能力和低填料含量的优势，拓展了电场自适应材料在高温条件下的应用前景。

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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 随着高压输电系统的电压等级提升和电力电子器件的集成化发展，用于绝缘保护的聚合物材料面临着愈发严峻的挑战，其中静电放电和局部电场畸变是导致绝缘失效的主要因素。为解决这些问题，电场相关的非线性电导材料应运而生：在低电场下保持高绝缘性，在高电场下快速疏散电荷，防止绝缘失效。然而，这类材料通常需要较高的填料填量（约 25 vol% ），这不仅劣化了低电场下的绝缘性能，还不适用于规模化制备。此外，高电场下产生的焦耳热会形成温度梯度，进一步加剧电场畸变。因此，在降低渗流阈值的同时，必须考虑材料的热管理能力，而这在以往的策略中尚未得到有效解决。 近日， 华南理工大学谢从珍教授团队 在绝缘聚合物基体内部设计了一种新型三维微结构，将碳化硅材料负载于海藻酸钠气凝胶上 ………………………………