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近日，華東理工大學(xué)教授林嘉平團(tuán)隊(duì)在耐高溫樹(shù)脂的設(shè)計(jì)方法上取得突破，建立了適用于高性能聚合物設(shè)計(jì)的材料基因組方法，加快了樹(shù)脂的研發(fā)速率，有望改變以試錯(cuò)為主的傳統(tǒng)材料設(shè)計(jì)方法。
此項(xiàng)研究工作發(fā)展的材料基因工程方法包含基因定義、收集與組合，性能預(yù)測(cè)，結(jié)構(gòu)篩選，性能驗(yàn)證等步驟。
其中，基因定義、收集與組合為增強(qiáng)合成的可行性，定義合成用化學(xué)單體為基因，并進(jìn)行組合篩選；性能預(yù)測(cè)是快速篩選的基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘，找到能夠代理熱穩(wěn)定性和固化溫度的物理量，為快速篩選熱穩(wěn)定性好、固化溫度低的樹(shù)脂奠定了理論基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)篩選提出了“先粗篩、再精選”的兩步策略，即先計(jì)算低代價(jià)的代理量，通過(guò)第一步的篩選，減少候選樹(shù)脂的數(shù)量，然后通過(guò)高代價(jià)代理量的計(jì)算，從中找出優(yōu)選樹(shù)脂，提高了篩選效率。
通過(guò)以上步驟，研究人員成功設(shè)計(jì)獲得了一種新型耐高溫樹(shù)脂，其5%熱分解溫度大于650℃、固化溫度小于250℃，有望在600℃下短期使用并滿(mǎn)足航天航空領(lǐng)域?qū)δ透邷貥?shù)脂的需求。
耐高溫樹(shù)脂在航天航空領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，但是配套樹(shù)脂的發(fā)展仍相對(duì)滯后。需要解決的問(wèn)題包括能否提高樹(shù)脂的使用溫度，加速樹(shù)脂的更替速度等，而且熱固性樹(shù)脂設(shè)計(jì)中普遍存在著提高耐熱性能與降低固化溫度相矛盾的現(xiàn)象，為耐高溫樹(shù)脂的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大困難。
