來源：高分子科學前（qián）沿 2024-07-09 09:32:09
在（zài）航空航天或沙漠等極端環（huán）境中，長期直麵（miàn）極（jí）端高溫與低（dī）溫的材（cái）料，必須具備卓越的輕質特性、出色的熱穩定性以及無可挑剔的機械可靠性，以確保人員與裝備的安全（quán）。高強度通常（cháng）象征著材料（liào）在抵抗塑性變形方麵的非凡能力，而高韌性則（zé）體現了其卓越的抗斷裂與耐損特質。然而，同時具備這兩（liǎng）種屬性的材料在自然界中較為罕見，因為高強度和高韌性往往難以同時達到。
盡管當前的高性能聚合物纖（xiān）維展現出了輕（qīng）質、高強度與高韌性的完（wán）美結合，但其在極端溫度條件下的表現仍（réng）受到挑（tiāo）戰。一旦溫度超過100 °C，這類纖維可能會因玻璃化轉變或熱降（jiàng）解而導致（zhì）結構崩潰和強度降低；而在低於-100 °C的嚴寒（hán）中（zhōng），則可（kě）能出現分子凍結的現象。這些溫度限製無疑影（yǐng）響了聚合物纖維在極端環境下的強度與韌性穩定性，而這兩點恰恰是其在此類應用中（zhōng）不（bú）可或缺的關鍵（jiàn）性能。因此，研發能夠克服這些局限性的新材料，將是未來科技發展的重（chóng）要方向。
近日，天津大學封偉教授領（lǐng）導的有機碳複合材料研究團（tuán）隊（FOCC）聯合江西師範大學侯（hóu）豪情教授、德國拜羅伊特大學Andreas Greiner教授團隊，製備出了一種（zhǒng）新型聚酰（xiān）亞胺納（nà）米纖維紗線（圖1），該（gāi）紗線在極端（duān）高溫和低溫環境中展現出了卓（zhuó）越的高拉伸強度和超高韌（rèn）性，更為關鍵的是，它在-196 °C至200 °C的寬泛溫度範圍內保持了熱機械穩定性，這極大地拓寬了其應用場景。該（gāi）工作以（yǐ） “Polymeric Fibers with High Strength and High Toughness at Extreme Temperatures” 為題近日發表（biǎo）在《Advanced Materials》上。論文的第一作者是江西師範大學博士研究生程楚（chǔ）雲，論文的通訊作者是天津（jīn）大學封偉教授、廖孝劍教授、江西（xī）師範大學侯（hóu）豪情（qíng）教授以及德國拜羅伊特大學Andreas Greiner教授（shòu）。
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