雙粒徑陶瓷/導(dǎo)電粒子在聚合物中協(xié)同增強介電性能的研究
發(fā)布時間:2021-01-01 07:55
隨著3C(Computer,Communication,Consumer electronic)產(chǎn)業(yè)和薄膜行業(yè)的飛速發(fā)展,帶動了大多數(shù)電子器件和電介質(zhì)薄膜行業(yè)的發(fā)展,在儲能產(chǎn)業(yè),介電材料一直受到人們的關(guān)注。但是,因為電子器件“更輕、更薄、更小”的發(fā)展方向,其中的儲能器件也隨之需要變小、變薄。而在電介質(zhì)薄膜方面,介電材料也有著很廣的應(yīng)用,比如電池薄膜和膜生物反應(yīng)器。但是單一物質(zhì)組成儲能材料的厚度已經(jīng)降至物理極限。所以在厚度無法再減小時,人們開始嘗試提高介電材料的介電常數(shù),以期能達到同樣的儲能密度。但是一味的提高單一物質(zhì)的介電常數(shù),很容易會影響其它的性能。所以為滿足高介電的同時,也不會影響其它優(yōu)良性能,人們開始將注意力放在復(fù)合材料上面。高介電復(fù)合材料的組成物質(zhì)選擇很多,比如高介電的陶瓷,易加工的聚合物基體,和擁有滲流特性的導(dǎo)電粒子。本文選用具有高介電的鈦酸鋇(BT)和銀粉(Ag)作為填料,采用聚偏氟乙烯(PVDF)作為基體,并對BT進行Nb2O5與Co3O4摻雜改性(BTNC),制備(BTNC-Ag)/...
【文章來源】:上海第二工業(yè)大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 聚偏氟乙烯簡介
1.1.1 聚偏氟乙烯基本性質(zhì)
1.1.2 聚偏氟乙烯應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2 聚合物基介電復(fù)合材料簡介
1.2.1 介電材料簡介
1.2.2 聚合物基介電復(fù)合材料研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 聚合物基雙組分介電復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 陶瓷/聚合物兩相復(fù)合材料
1.3.2 導(dǎo)電粒子/聚偏氟乙烯兩相復(fù)合材料
1.4 聚合物基三組分介電復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.4.1 陶瓷/導(dǎo)電粒子-聚合物三相復(fù)合材料
1.4.2 (陶瓷-碳類材料)/聚合物三相復(fù)合材料
1.4.3 (金屬-碳類材料)/聚合物三相復(fù)合材料
1.5 課題來源和主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題的來源與意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 材料、制備體系和測試方法
2.1 材料
2.1.1 聚偏氟乙烯
2.1.2 五氧化二鈮
2.1.3 四氧化三鈷
2.1.4 鈦酸鋇
2.1.5 銀粉
2.2 制備方法
2.2.1 實驗儀器與設(shè)備
2.2.2 復(fù)合材料制備
2.3 性能測試與表征
2.3.1 復(fù)合材料介電性能測試
2.3.2 復(fù)合材料微觀形貌測試
2.3.3 復(fù)合材料X射線衍射分析
2.3.4 復(fù)合材料擊穿場強測試
第三章 鈦酸鋇改性
3.1 五氧化二鈮與四氧化三鈷摻雜改性BT
3.1.1 BTNC制備
3.1.2 BTNC微觀形貌
3.1.3 BTNC介電性能
3.2 偶聯(lián)劑改性
3.2.1 (R-BTNC)制備
3.2.2 (R-BTNC)微觀形貌
3.2.3 (R-BTNC)介電性能
第四章 BTNC/PVDF復(fù)合材料制備與性能測試
4.1 BT/PVDF復(fù)合材料
4.1.1 BT/PVDF復(fù)合材料制備
4.1.2 BT/PVDF復(fù)合材料微觀形貌
4.1.3 BT/PVDF復(fù)合材料介電性能
4.2 BTNC/PVDF復(fù)合材料及介電性能
4.2.1 BTNC/PVDF復(fù)合材料制備
4.2.2 BTNC/PVDF復(fù)合材料介電性能測試
4.2.3 BTNC/PVDF復(fù)合材料介電溫度穩(wěn)定性
4.3 BTNC/PVDF復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.1 BTNC/PVDF復(fù)合材料微觀形貌分析
4.3.2 BTNC/PVDF復(fù)合材料X射線衍射分析
4.3.3 BTNC/PVDF復(fù)合材料擊穿場強
第五章 Ag/PVDF復(fù)合材料的制備與性能測試
5.1 25nmAg/PVDF復(fù)合材料介電特性
5.2 17vol%Ag/PVDF復(fù)合材料介電性能
5.3 Ag/PVDF納米復(fù)合材料微觀形貌分析
5.4 Ag/PVDF復(fù)合材料X射線衍射分析
第六章 (BTNC-Ag)/PVDF復(fù)合材料的制備與性能測試
6.1 填料與基體體積比為1:1,不同填料比例介電性能
6.2 BTNC:Ag=4:1,不同填料與基體比例介電性能
6.3 (BTNC-Ag)/PVDF復(fù)合材料微觀形貌分析
6.4 (BTNC-Ag)/PVDF復(fù)合材料X射線衍射分析
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一步法制備PANI@Ag納米纖維及其PVDF基復(fù)合膜介電性能研究[J]. 王海燕,張曉婷,孫夢曉,魏玉鵬,李瀾,張定軍. 高電壓技術(shù). 2017(07)
[2]高儲能聚合物基納米復(fù)合電介質(zhì)[J]. 蔣婉蓉,解云川,張志成. 高電壓技術(shù). 2017(07)
[3]BT/PANI/PVDF復(fù)合材料的制備及介電性能[J]. 楊曉軍,王晶,李建勇,雷永平,夏志東. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[4]P[MMA-IL]修飾石墨烯協(xié)同調(diào)控PVDF復(fù)合物結(jié)晶與介電行為[J]. 胡亞東,徐佩,羅霄,左新鋼,陳放,丁運生. 高分子學(xué)報. 2017(05)
[5](Nb,Al)共摻BaTiO3陶瓷的巨介電及介電弛豫現(xiàn)象(英文)[J]. 黃棟,吳穎,苗紀(jì)遠,劉志甫,李永祥. 無機材料學(xué)報. 2017(02)
[6]預(yù)拉伸對介電彈性體復(fù)合材料介電性能和驅(qū)動性能的影響研究[J]. 施江吉,孫文杰,馬梓淇,伍曉紅. 絕緣材料. 2016(09)
[7]聚合物絕緣與功能電介質(zhì)材料的若干研究熱點述評[J]. 黃興溢,江平開. 絕緣材料. 2016(09)
[8]聚偏氟乙烯β相結(jié)晶的研究進展[J]. 吳偉,尹曉剛,王野,陳卓. 化工新型材料. 2016(06)
[9]3BER反應(yīng)器極板面積和布置形式對脫氮效果的影響[J]. 郝瑞霞,任曉克,徐忠強. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[10]炭黑填充BST/PVDF復(fù)合薄膜的制備與介電性研究[J]. 李永泉,劉軍,駱英,任超,張娟,吳偉駿. 化工新型材料. 2015(12)
博士論文
[1](BaSr)TiO3/PVDF功能復(fù)合材料的設(shè)計、制備與電性能研究[D]. 胡國辛.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]PVDF基介電復(fù)合膜的研究[D]. 匡錫文.北京化工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鈦酸鋇—導(dǎo)電粒子/聚偏氟乙烯復(fù)合薄膜的制備與介電性能研究[D]. 董久鋒.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]金屬負載多孔鈦酸鋇的制備及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用研究[D]. 陶夢姣.北京化工大學(xué) 2016
[3]高介電常數(shù)聚偏氟乙烯基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 房明瑞.陜西科技大學(xué) 2016
[4]多孔鈦酸鍶鋇的制備及在復(fù)合材料中的應(yīng)用[D]. 戴明飛.北京化工大學(xué) 2015
[5]改性納米銀/陶瓷/PVDF復(fù)合材料及介電性能的研究[D]. 李振強.武漢工程大學(xué) 2015
[6]BaTiO3基介電陶瓷和納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 于丹.浙江大學(xué) 2015
[7]聚合物基高介電材料的三相復(fù)合和改性研究[D]. 陸昕.寧波大學(xué) 2014
[8]聚合物基鈦酸鋇/聚苯胺復(fù)合材料的制備與研究[D]. 李亞群.中國海洋大學(xué) 2013
[9]Ag-石墨烯/PVDF復(fù)合材料的制備及其介電性能研究[D]. 李琳.哈爾濱師范大學(xué) 2013
[10]聚偏氟乙烯/鈦酸鋇復(fù)合材料的制備及介電性能的研究[D]. 栗艷.北京化工大學(xué) 2011
本文編號:2951222
【文章來源】:上海第二工業(yè)大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 聚偏氟乙烯簡介
1.1.1 聚偏氟乙烯基本性質(zhì)
1.1.2 聚偏氟乙烯應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2 聚合物基介電復(fù)合材料簡介
1.2.1 介電材料簡介
1.2.2 聚合物基介電復(fù)合材料研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 聚合物基雙組分介電復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 陶瓷/聚合物兩相復(fù)合材料
1.3.2 導(dǎo)電粒子/聚偏氟乙烯兩相復(fù)合材料
1.4 聚合物基三組分介電復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.4.1 陶瓷/導(dǎo)電粒子-聚合物三相復(fù)合材料
1.4.2 (陶瓷-碳類材料)/聚合物三相復(fù)合材料
1.4.3 (金屬-碳類材料)/聚合物三相復(fù)合材料
1.5 課題來源和主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題的來源與意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 材料、制備體系和測試方法
2.1 材料
2.1.1 聚偏氟乙烯
2.1.2 五氧化二鈮
2.1.3 四氧化三鈷
2.1.4 鈦酸鋇
2.1.5 銀粉
2.2 制備方法
2.2.1 實驗儀器與設(shè)備
2.2.2 復(fù)合材料制備
2.3 性能測試與表征
2.3.1 復(fù)合材料介電性能測試
2.3.2 復(fù)合材料微觀形貌測試
2.3.3 復(fù)合材料X射線衍射分析
2.3.4 復(fù)合材料擊穿場強測試
第三章 鈦酸鋇改性
3.1 五氧化二鈮與四氧化三鈷摻雜改性BT
3.1.1 BTNC制備
3.1.2 BTNC微觀形貌
3.1.3 BTNC介電性能
3.2 偶聯(lián)劑改性
3.2.1 (R-BTNC)制備
3.2.2 (R-BTNC)微觀形貌
3.2.3 (R-BTNC)介電性能
第四章 BTNC/PVDF復(fù)合材料制備與性能測試
4.1 BT/PVDF復(fù)合材料
4.1.1 BT/PVDF復(fù)合材料制備
4.1.2 BT/PVDF復(fù)合材料微觀形貌
4.1.3 BT/PVDF復(fù)合材料介電性能
4.2 BTNC/PVDF復(fù)合材料及介電性能
4.2.1 BTNC/PVDF復(fù)合材料制備
4.2.2 BTNC/PVDF復(fù)合材料介電性能測試
4.2.3 BTNC/PVDF復(fù)合材料介電溫度穩(wěn)定性
4.3 BTNC/PVDF復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.1 BTNC/PVDF復(fù)合材料微觀形貌分析
4.3.2 BTNC/PVDF復(fù)合材料X射線衍射分析
4.3.3 BTNC/PVDF復(fù)合材料擊穿場強
第五章 Ag/PVDF復(fù)合材料的制備與性能測試
5.1 25nmAg/PVDF復(fù)合材料介電特性
5.2 17vol%Ag/PVDF復(fù)合材料介電性能
5.3 Ag/PVDF納米復(fù)合材料微觀形貌分析
5.4 Ag/PVDF復(fù)合材料X射線衍射分析
第六章 (BTNC-Ag)/PVDF復(fù)合材料的制備與性能測試
6.1 填料與基體體積比為1:1,不同填料比例介電性能
6.2 BTNC:Ag=4:1,不同填料與基體比例介電性能
6.3 (BTNC-Ag)/PVDF復(fù)合材料微觀形貌分析
6.4 (BTNC-Ag)/PVDF復(fù)合材料X射線衍射分析
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一步法制備PANI@Ag納米纖維及其PVDF基復(fù)合膜介電性能研究[J]. 王海燕,張曉婷,孫夢曉,魏玉鵬,李瀾,張定軍. 高電壓技術(shù). 2017(07)
[2]高儲能聚合物基納米復(fù)合電介質(zhì)[J]. 蔣婉蓉,解云川,張志成. 高電壓技術(shù). 2017(07)
[3]BT/PANI/PVDF復(fù)合材料的制備及介電性能[J]. 楊曉軍,王晶,李建勇,雷永平,夏志東. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[4]P[MMA-IL]修飾石墨烯協(xié)同調(diào)控PVDF復(fù)合物結(jié)晶與介電行為[J]. 胡亞東,徐佩,羅霄,左新鋼,陳放,丁運生. 高分子學(xué)報. 2017(05)
[5](Nb,Al)共摻BaTiO3陶瓷的巨介電及介電弛豫現(xiàn)象(英文)[J]. 黃棟,吳穎,苗紀(jì)遠,劉志甫,李永祥. 無機材料學(xué)報. 2017(02)
[6]預(yù)拉伸對介電彈性體復(fù)合材料介電性能和驅(qū)動性能的影響研究[J]. 施江吉,孫文杰,馬梓淇,伍曉紅. 絕緣材料. 2016(09)
[7]聚合物絕緣與功能電介質(zhì)材料的若干研究熱點述評[J]. 黃興溢,江平開. 絕緣材料. 2016(09)
[8]聚偏氟乙烯β相結(jié)晶的研究進展[J]. 吳偉,尹曉剛,王野,陳卓. 化工新型材料. 2016(06)
[9]3BER反應(yīng)器極板面積和布置形式對脫氮效果的影響[J]. 郝瑞霞,任曉克,徐忠強. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[10]炭黑填充BST/PVDF復(fù)合薄膜的制備與介電性研究[J]. 李永泉,劉軍,駱英,任超,張娟,吳偉駿. 化工新型材料. 2015(12)
博士論文
[1](BaSr)TiO3/PVDF功能復(fù)合材料的設(shè)計、制備與電性能研究[D]. 胡國辛.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]PVDF基介電復(fù)合膜的研究[D]. 匡錫文.北京化工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鈦酸鋇—導(dǎo)電粒子/聚偏氟乙烯復(fù)合薄膜的制備與介電性能研究[D]. 董久鋒.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]金屬負載多孔鈦酸鋇的制備及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用研究[D]. 陶夢姣.北京化工大學(xué) 2016
[3]高介電常數(shù)聚偏氟乙烯基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 房明瑞.陜西科技大學(xué) 2016
[4]多孔鈦酸鍶鋇的制備及在復(fù)合材料中的應(yīng)用[D]. 戴明飛.北京化工大學(xué) 2015
[5]改性納米銀/陶瓷/PVDF復(fù)合材料及介電性能的研究[D]. 李振強.武漢工程大學(xué) 2015
[6]BaTiO3基介電陶瓷和納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 于丹.浙江大學(xué) 2015
[7]聚合物基高介電材料的三相復(fù)合和改性研究[D]. 陸昕.寧波大學(xué) 2014
[8]聚合物基鈦酸鋇/聚苯胺復(fù)合材料的制備與研究[D]. 李亞群.中國海洋大學(xué) 2013
[9]Ag-石墨烯/PVDF復(fù)合材料的制備及其介電性能研究[D]. 李琳.哈爾濱師范大學(xué) 2013
[10]聚偏氟乙烯/鈦酸鋇復(fù)合材料的制備及介電性能的研究[D]. 栗艷.北京化工大學(xué) 2011
本文編號:2951222
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