学术之路，唯深耕方致远；成才之途，唯善育方兴邦。为深入落实人才强国战略，发掘培育学科拔尖青年人才，激励广大学子笃学精研、锐意创新，中国复合材料学会设立卓越论文工程，旨在激励博士/硕士研究生在复合材料领域开展原创性、前沿性探索，为我国复合材料事业储备更多具有创新能力和实践精神的青年力量。

回顾2024年度卓越论文工程涌现出一批兼具学术深度与应用价值的优秀成果，充分展现了当代青年学子的科研实力与风采。

2024年度中国复合材料学会卓越论文工程入选者

（博士学位论文）

万宝全，男，中共党员，博士毕业于北京科技大学，现任清华大学电机系助理研究员，获得2024年博士后创新人才支持计划及清华大学水木学者奖励计划，主要研究方向为低碳环保先进电工材料设计及应用。以第一/通讯作者在Advanced Materials（4）、Advanced Functional Materials（2）及Progress in Polymer Science等高水平期刊发表论文20余篇，参编英文专著2部，撰写专著章节2章，申请/授权发明专利2项，论文时引>1700次。主持国自然青年基金C类项目、智能电网国家科技重大专项子课题及第77批博士后面上项目等科研项目。目前担任中国复合材料学会介电高分子复合材料及应用专委会委员、中国电工技术学会工程电介质专委会委员、IJSNM及《绝缘材料》等期刊专题主编和青年编委。入选2024年度中国复合材料学会卓越论文工程（博士），曾获国家奖学金、省级优秀毕业生、北京科技大学十佳学术之星等荣誉奖项。

动态聚酰亚胺电介质薄膜设计、制备及性能研究

聚酰亚胺（PI）由于内外部热、电和机械应力的作用在应用过程中会形成不同程度的缺陷，这些缺陷会不断生长、扩大，从而导致设备失效，甚至造成灾难性的破坏。因此，迫切需要对PI分子结构进行改性，在保留自身优异结构性能的同时赋予其可降解、可回收或可修复的动态特性。本论文旨在克服PI分子链强交联网络和链之间强相互作用导致受损材料无法及时恢复性能的困难，从PI单体结构出发逐步探索PI杂化电介质的动态特性，提出基于分子结构设计、链段修饰及动态交联技术相结合的策略，重点解决如何平衡原有性能与动态特性之间矛盾，以及如何满足PI杂化电介质长寿命应用的关键问题，主要研究内容如下：

（1）针对传统PI分子结构稳定和常温常压下分子链运动困难，难以实现材料损伤后主动修复的问题，将含有二硫键和多苯环结构的两种常见二胺单体共聚形成一种共聚PI（CPI）。该薄膜在受到机械/电气损伤后不仅具有良好的可修复能力，而且功能单体的引入也没有过多影响CPI自身的优异性能。

（2）针对可修复PI杂化电介质性能恢复率低影响长寿命应用的问题，设计了含有两种功能单体的氨基封端PI低聚物并引入一种新型动态交联剂，通过动态交联技术制备了一种可回收、可修复的PI薄膜（RSPI）。被电击穿和电晕损伤后回收得到的RSPI具有很高的性能恢复率，Eb分别恢复至491 kV/mm（原始为504 kV/mm）和478 kV/mm（原始为482 kV/mm）。

（3）针对PI杂化电介质被修复、回收利用条件苛刻的问题，需要进一步改性PI低聚物、动态交联剂和优化成型工艺。采用仿生的策略设计出具有动态效果的“刚柔并济”聚六氢三嗪结构的PI薄膜（HTPI）。通过仿“含羞草”策略将软硬结合的HTPI薄膜设计为三种形式，以适应不同的应用场景，该薄膜同时具有良好的降解效率、可回收性和可修复性，可用于制备响应时间约为0.15秒的超快响应湿度传感器和约100%回收率的碳纤维增强复合材料。

（4）针对动态交联PI杂化电介质（DCPI）中动态共价键含量低的问题，进一步引入扩链剂的思想。由于扩链剂和连接酶的协同作用，制备出的DCPI表现出优异的可回收性和出色的可修复能力，同时揭示了DCPI被电/机械损伤后的损伤及修复机理。此外，DCPI可在常温下实现高效的聚合物-单体回收，回收的单体可用于重新制备DCPI而不会降低其原有性能。

本论文从商用单体结构改性出发，利用简单的PI低聚物结构设计、扩链剂和连接酶结合、动态交联技术等制备含动态共价键的PI杂化电介质新材料，突破了传统PI再利用率和使用寿命低的瓶颈，进一步推进了电气和电子领域的可持续发展。

选题有价值

研究有创新

论证有深度

成果有实效

以严谨治学之态探研学科前沿

以守正创新之心打磨优质成果

让学位论文成为彰显青年科研力量的鲜亮名片

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