电谱治廖器

8月4日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在《科学》（Science）上，发表了题为Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。该研究提出了铁电材料的本征弹性化方法，即采用微交联法使铁电聚合物从线性结构转变为网络状结构，通过精准调控交联密度在实现弹性化的同时，降低结构改变对材料结晶性能的影响，开创性地同时将弹性与铁电性赋予同一材料。基于此，该研究创制了一种兼具弹性与铁电性，且具有较好的耐机械疲劳和铁电疲劳性能的弹性铁电聚合物。铁电材料是功能材料，通常是指在一定温度范围内具有自发极化且极化方向可随外加电场改变进行翻转或重新定向的晶体材料，其核心为自发极化。极化是极性矢量，由于晶胞中原子构型使得正负电荷重心沿该方向发生相对位移，形成电偶极矩，使得整个晶体在该方向上呈现极性，这个方向称为特殊极性方向。这对晶体的点群对称性施加了限制，在32个晶体点群中只有10个具有特殊极性方向，即1(C1)、2(C2)、m(Cs)、mm2(C2v)、4(C4)、4mm(C4v)、3(C3)、3m(C3v)、6(C6)、6mm(C6v)。只有属于这些点群的晶体才具有自发极化，即铁电材料必为晶体材料。这种特殊的晶体点群赋予了铁电材料诸多性能，使其在数据存储和处理、传感和能量转换以及非线性光学和光电器件等方面有诸多应用。而晶体在受到应力时能够产生的弹性回复是极小的，通常小于2%，这是传统铁电材料多表现为脆性（无机）或塑性（有机）的原因。可穿戴设备、柔弹性电子和智能感知等领域的快速发展，对于使用的材料提出了越来越高的要求即需要在复杂形变下依旧保持稳定的性能。电子器件使用的材料根据导电性可分为导体、半导体和绝缘材料，而导体和半导体目前已实现弹性化。而铁电材料作为绝缘材料中性能最丰富的功能材料之一，目前尚未实现弹性化，这限制了铁电材料在柔弹性电子等领域的应用。铁电材料的铁电性主要来源于其结晶区，但晶体本身几乎不具备弹性，因而铁电性和弹性难以在同一种材料中兼顾。铁电材料的弹性化方法通常有三种——结构工程、共混和本征弹性化。通过结构工程制备的样品只能在预应变值范围内进行形变，需要复杂的制造技术且难以降低器件尺寸。在采用无机铁电材料与弹性体共混方式制备的复合材料中，无机铁电材料的铁电畴杂乱无章，需要经过有效极化后才能表现出铁电性。由于无机铁电与弹性体的电阻率相差较大，在极化过程中电场主要施加在电阻率更大的弹性体中，导致弹性体相的电击穿和电机械击穿。因此，本征弹性化可能是铁电材料弹性化的唯一途径。本征弹性化能够促进材料的发展，使其具备可大规模溶液制备的能力、提高设备密度和材料的耐疲劳性等。有机铁电材料包括有机小分子铁电材料和以PVDF（聚偏氟乙烯）为代表的聚合物铁电材料。铁电聚合物的铁电性主要来源于分子链两侧由极性相差较大的原子或基团形成由一侧指向另一侧的偶极子。铁电聚合物的特点是具有高柔韧性、易于制造成复杂形状、机械坚固性和极性活性。聚合物中的铁电性是20世纪70年代在聚偏氟乙烯中发现的，是电能、机械能和热能之间有效交叉耦合的平台。因此，兼具铁电性和柔韧性的铁电聚合物可能是铁电弹性化的最佳候选对象。在过去几年，化学交联法在导体和半导体的本征弹性化过程中取得了显著进展。由于强的铁电响应需要高的结晶度，而好的弹性回复需要低的结晶度，因此传统的化学交联方法很难同时兼顾铁电响应和弹性回复。为此，该团队提出了“弹性铁电材料”的概念，设计了精确的“微交联法”在铁电聚合物中建立网络结构。选择聚（偏氟乙烯-三氟乙烯）（P(VDF-TrFE)，55/45mol%）作为反应基体材料，选择带有软而长链的聚氧化乙烯二胺（PEG-diamine）作为交联剂材料，使用低交联密度（1%～2%）赋予线性铁电聚合材料弹性的同时保持较高的结晶度。研究表明，交联后的铁电薄膜结晶相以β相为主，结晶均匀分散在聚合物交联网络中。在受力时，网络状结构能够均匀地将外力分散并且更多地承受应力，避免结晶区受到破坏。实验结果显示，交联后铁电薄膜在70%的应变下依旧具有较好的铁电响应，剩余极化约4.5μC/cm2并在拉伸过程中能够保持稳定，且具有较好的耐机械和铁电翻转疲劳性，提高了可靠性和使用寿命，拓展了使用范围。可见，“微交联法”是实现铁电弹性化行之有效的方法。该方法利用简单的化学反应实现了铁电性与弹性的良好匹配，为铁电材料弹性化提供了新思路。未来，研究团队将扩展此类方法，探索微交联法对于材料弹性化研究的普适性，并对制备的弹性铁电材料在可穿戴电子设备以及能量转换和存储、介电驱动等方面的应用进行探索。研究工作得到卢嘉锡国际合作团队项目、国家自然科学基金、浙江省钱江人才计划和浙江省尖兵领雁项目等的支持。铁电材料专家、东南大学教授熊仁根受邀在同期《科学》PERSPECTIVE专栏发表评论文章，认为这是突破性的工作，开辟了“弹性铁电”这一全新学科，并展望了弹性铁电材料可能的应用场景和未来的发展方向。图1. 弹性铁电的概念和合成策略示意图图2. 应变下弹性铁电的铁电响应。A为全弹性器件；B、C为全弹性器件在0%和70%的应变；D为在1kHz下0～70%应变下的P-E回滞曲线；E为不同应变下的名义Pmax、Pr和Ec和校正后的真实Pr。实验表明交联铁电薄膜在不同拉伸应变下均具有稳定的铁电响应。

奇美电将于11月14日举行股东临时会，主要讨论如下议题，现金增资发行普通股参与发行海外存讬凭证(GDR)发行价格事宜、以及“修改公司章程”，也就是通过更名为“群创光电(Innolux Corp.)”及增列“医疗器材制造业”营业项目。 　　奇美电子确定将更回原名“群创光电”，英文名称也去奇美化，更名为“Innolux Corp.”，将原群创英文名字中的“Display”拿掉，符合奇美电将跨足“医疗器材制造业”，不再是纯面板厂，奇美电并喊出“Medical Double”的目标，要倍增医疗器材产线的业绩。 　　看好医疗器材产业的稳定商机及高毛利市场，奇美电订出“Medical Double”的目标。奇美电在股东临时会将透过修改章程更名作业的同时，并将“医疗器材制造业”新增纳入营业项目中，因应日后接单作业，过去是日本子公司接单，未来将转回台湾，由奇美电接单，因此必需在章程中增列新的营业项目。 　　奇美电已是全球医疗用显示面板的第一品牌，高分辨率、高亮度及高对比的医疗面板产品，获得医疗产业界的认可，还拥有完整规格的产品线，可提供从130万画素至1,000 万画素的产品，其中医学影像用的超高分辨率显示器，能帮助医生正确判断病情。

日前，风电保护涂料研讨及国家标准起草讨论会在宁波召开，中海油常州涂料化工研究院、拜耳材料科技(中国)有限公司、赫普(昆山)涂料有限公司、大金氟涂料(上海)有限公司、杜邦(中国)集团有限公司、PPG工业集团轻工业涂料，西北永新化工股份有限公司、帝斯曼利康树脂、中远关西涂料化工有限公司、广东明阳风电公司、烟台万华、石家庄油漆厂等企业和机构，共100多名表参加讨论，国家涂料和颜料标准化技术委员会高工苏舂海先生主持会议。本次大会由中国海洋石油总公可科技发展部，和中国石油学会海洋石油分会主办，由隶属于中海油常州涂料化工研究院的中国化工学会海洋石油工业防腐蚀专委会、全国涂料工业信息中心和《涂料工业》杂志社联合承办。据专家介绍，风电涂料主要是指风力发电机组钢结构、机械部件、电气部件、混凝土基础结构内外表面防腐以及风轮叶片的外表面防腐防护涂装涂料。本次大会围绕风电对涂料保护的技术需求、国内外相关技术标准现状和风电保护涂料国家标准起草建议等议题展开广泛的讨论，其中不乏唇枪舌剑的激烈交锋，最终很好的达到了采集企业意见，为国家标准的制定献言献策的目的。 　　国家标准翘首以待。据专家介绍，由于我国风力发电场分布的地域宽广，风机系统会遭遇到各种恶劣环境的侵蚀。陆上风电机组承受的磨损应力(磨蚀)主要有两个因素，一是风挟带的颗粒(例如砂粒)摩擦钢结构、叶片表而产生破坏，另一个是水滴、冰雹、沙尘暴甚至飞鸟等较大物的撞击破坏。这在沙漠戈壁风电场塔架迎风面及底部、风电叶片表面、箱式落地变压器迎风侧面比较常见和明显，特别是叶片的叶尖速度在许多情况下超过70m/s，磨损会造成结构破坏、效率下降和损失。据专家介绍，海上风电机组防腐蚀比陆上风电机组情况更复杂，技术要求更高。海上风机所处环境比陆上更加恶劣，海面以上部分和海面以下部分环境不同，所需防腐蚀技术也不同。海上风电机组基座为钢筋混凝土结构，防腐蚀工作重在对钢筋锈蚀的保护 海面以上的部分主要受到盏雾、海洋大气、浪花飞溅的腐蚀，因此，海上风电机组的防腐蚀比较复杂，需要分部分、针对性的进行。 　　风电机组单机的投资成本很高，尤其是海上风机，因此必须保证一定的使用寿命，一般要求为20年以上。据专家介绍，为保证风电装备20年以上的服务寿命，必须采取相关的保护措施，各厂家积累的实验数据表明，在没有外界因素破坏的情况下风机外围系统使用寿命完全可以达到20年。因此，如何最大程度的减少外界侵蚀将是决定风机外围系统实际使用寿命的关键因素，而涂料保护是其中重要的一个环节。在我国，风电装备制造业作为新兴产业发展初期主要依靠引进吸收国外技术，配套的保护涂料系统也一度为进口产品所垄断，而国外的风场环境和国内的有很大的不同，针对国外环境生产的风电保护涂料不适合中国的实际。以风电叶片为例，现代化大型风力叶片主要起源于中北欧波罗的海和北海附近的低地国家，那里深受北大西洋暖流影响，以温暖潮湿的温带海洋性季风气候为主，其风源特点是含水量高，含砂量和浮尘量都极低。它们的叶片涂料自然而然的将耐雨蚀作为叶片涂料的主要检测标准。而我国的主要风场位于风砂冲击区域，干旱少雨，风机外围系统的破坏主要来自风砂的侵蚀，因此风宅涂料耐风砂标准应该成为我国内陆风电涂料的主要检测标准。 　　而从国外引入的风电保护涂料，是按照针对国外环境的标准生产的，但脱离国内的实际。据专家介绍，近年来随着风电产业的爆发式增长，配套涂料的国产化已成为大势所趋，目前风电保护涂料已主要在国内生产，这其中既包括传统的外资品牌，也包括许多国内新兴涂料企业的产品，并且还有很多企业正考虑进入这一领域，但我国涂料行业目前还没有风电保护涂料的行业标准和国家标准，造成各涂料企业在研发保护涂料时缺乏明确的技术参照，通常都是依靠自身的理解以及生产商提供的一些要求来制定企业标准，而各个企业的标准又参差不齐，结果就是产品优劣不一。风电涂料不同于一般的重防腐涂料，它的生产技术要求很高，如果没有行业标准和国家标准作为准入门槛，质量问题会成风电涂料的主要问题。而且“由于风电装备处于向大型化方向快速发展的阶段，这对涂料产品也提出了新的更大的挑战”，本次大会的承办单位中海油常州涂料化工研究院赵晓东副院长表示，因此风电保护涂料国家和行业标准的制定变得重要而紧迫，会上不少企业用“翘首以待”来形容这种急切的期待。 　　大会上与会代表和专家一致认为，与飞速发展的风电保护涂料产业相对应，我国保护涂料行业目前急需建立相配套的行业标准或国家标准，这一方面可以使各涂料企业在研发相关产品时有一个明确的技术参照，另一方面也有利于规范和引导市场，以对风电装备形成更好、更长期的保护。国家标准需统筹兼顾——据专家介绍，风电保护涂料的国家和行业标准的制定已成为业界的共识，分管全国涂料和颜料标准化技术委员会和国家涂料质量监督检验中心日常管理工作的赵晓东副院长告诉本刊记者，相关部门已启动了风电装备保护涂料体系国家标准的制定工作，本次大会邀请行业生产风电涂料的骨干企业参加标准的研讨，目的是为企业表达意见搭建平台，为标准的制定献言献策。但国标的制定也面临着不少困难，表现在企业的分歧上。会议过程中，企业在国家和行业标准制定上存在两个主要分歧，并且都有自己合理的看法，因此不乏激烈的争论。 　　据专家介绍，第一个分歧是国标和行标的门槛高低问题，一些企业认为申报标准的草案在一些指标上要求过高，大部分企业难以达到，不利于企业的进入和形成良性竞争的市场局面。但另一些企业认为标准定的过低又无法达到保证产品质量，推动产业良性发展的目的。因此，如何平衡企业的标准，制定出高低适度的标准成为国标和行标不可回避的问题。杜邦公司的代表就认为，国标和行标应该起到准入门槛的作用，设定一个基本的产品要求，不低于这个标准的企业才有资格进入这个行业，通过这种把关，达到规范市场秩序，保证行业健康发展的目的，这也是国标和行标的根本目的所在。第二个分歧是国标和行标是否要设定统一的标准。我国风电场分布的环境差别很大，大体分类为北方环境、南方环境和海洋环境。环境不同决定了对风机造成伤害的主要因素不同，北方风场对风机的破坏主要来自砂粒的侵蚀。南方风场降水多，对风机的主要破坏是雨水、水汽侵蚀。海上风电场环境更加的复杂，海面以下的部分破坏来自海水的腐蚀，海面以上部分破坏来自盐雾和水汽i破坏的主要原因不同，保护涂料的指标侧重就应该不同，北方风场保护涂料的 　　耐风砂性能就是主要考虑的因素，而耐雨蚀气蚀指标就基本不必考虑。而南方的风电场正好相反，雨蚀气蚀是主要考虑的因素，耐风砂性基本可以不考虑。海上风场和南北方风场又不相同，主要考虑盐水和盐雾的腐蚀性。因此是否将不同的环境纳入统一的国标是一个重要问题。如果要制定一个统一的标准来指导陆上和海上风电场的话，那么必须既要满足很强的抗风差性指标、耐水汽腐蚀指标又要满足耐海水腐蚀指标才能很好的适应各类风场的使用，但这样一来，会增加成本，而且有些指标在有些地区就变得不必要，产生不经济。有的企业提出因地制宜，针对环境的特点来制定指标，这样会降低成本。但我国风场的环境差别很大，南方、北方、海上风场只是大类的区分，还可以具体的区分，比如同为北方风场，辽宁和内蒙的不同，河北的和新疆的又有区别。如果针对环境来设定指标，那势必会出台很多分标准，增大管理的难度，起不到国标和行标应有的作用。中国环氧网/中国环氧树脂行业在线专家表示，风电涂料国家标准的制定是一个系统工程，制定需要把各种情况考虑在内，统筹兼顾、平衡各种分歧，保证出台的标准既能带来符合我国实际应用的高质量的产品，又能推动产业兴旺、发展。