研究方向

极端工况高分子材料工程实验室立足国际高分子材料研究前沿与国家重大战略需求,持续开展极端环境高分子分子链设计、耐高低温橡胶合成、复合材料界面改性等关键核心技术攻关,致力于突破极端工况下材料服役寿命短、稳定性不足、适配性差等行业瓶颈。具体研究方向和内容如下:

高分子多层复合材料

聚焦空天、海洋、地面多场景极端服役环境,针对高低温交变、高压、高载荷等严苛工况,开展柔性高分子多层复合材料设计、制备与工程应用研究。以功能改性、界面调控、一体化成型为核心主线,构建材料设计、性能评价、工程应用全链条技术体系,突破界面增强、轻量化集成等关键技术,牵头制定两项军用测试标准。自研囊体材料成功应用于各类浮空飞行平台,配套轻量化修补技术,可满足高端装备长寿命、高可靠服役需求。

有机高分子光电材料

专注有机高分子光电材料基础与应用研究,提出了硼氮配位键降低分子电子能级的新机制,开发出高性能 n 型有机高分子半导体材料。首次发现并提出有机高分子中的“共振硼氮键”,揭示了该结构能级调控与带隙窄化的机理,解决了有机高分子红外材料波长不够长、稳定性差的难题,创制了透明红外吸收材料体系,开拓出红外防伪、红外阻隔、红外探测等新应用方向。

高分子材料智能创制

聚焦高分子材料智能创制,坚持“模型-材料-应用”协同研究,系统构建了从算法模型到材料验证的全链条研究体系。着力发展人工智能基础算法与生成模型,建立高分子材料的高通量计算模型,开发适用于描述高分子体系的模拟程序包及相应表征手段,基于机器学习给出配方优化方案,实现高分子材料结构与性质的数据库建设,在极端环境服役高耐热聚酰亚胺的材料设计等方面取得突破性研究成果。

集成技术

重点开展含氟聚合物高性能改性、特种密封防护材料、辐射改性高分子材料及吸湿功能材料产业化技术研究。立足高端装备极端防护需求,优化含氟聚合物结构性能,提升耐高低温、耐腐蚀、耐老化能力。创新高分子辐射改性工艺,精准调控微观结构与服役性能,攻克功能吸湿材料规模化制备难题,突破特种防护材料工程化瓶颈,形成成套产业化技术体系,支撑多领域极端环境防护应用。

高性能弹性体复合材料

依托弹性体材料模量可调、强韧平衡、成型工艺灵活等特性,面向航空航天、轨道交通、生物医学等重点领域需求开展研究。以弹性体分子设计、合成改性、构效关系研究为基础,聚焦材料减振降噪、吸能抗冲、柔性感知等核心功能。深耕弹性体复合材料基础理论、技术集成与工程应用,持续挖掘材料多功能应用潜力,打造多场景适配的高性能弹性体材料技术体系。

聚酰亚胺材料

紧扣国家重大战略需求,围绕聚酰亚胺纤维、树脂、复合材料、多孔材料开展基础研究与工程化攻关。系统建立材料分子结构、加工工艺与综合性能的内在关联,精准调控材料服役性能。深入揭示聚酰亚胺材料在极端工况下的性能演化与退化机制,研发长寿命耐极端环境专用材料,攻克规模化工程制备关键技术,推动高性能聚酰亚胺材料在各类极端服役装备中的产业化应用。


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