具有高介電常數(shù)的導(dǎo)體/聚合物基復(fù)合材料在尖端領(lǐng)域中的巨大應(yīng)用,使其獲得了廣泛的關(guān)注,但其普遍存在的高介電損耗成為阻礙其應(yīng)用的瓶頸。近年來,科研工作者們開始設(shè)計(jì)新穎的空間結(jié)構(gòu)來獲得高介電常數(shù)和低介電損耗復(fù)合材料,本文即是圍繞這個(gè)課題展開研究的。首先,我們以聚偏二氟乙烯（PVDF）、酸化碳納米管（e CNT）和氰酸酯（CE）作為基本組成,設(shè)計(jì)制備了不對(duì)稱雙層材料（PVDF-e CNT/CE）,其中一層為PVDF絕緣薄膜,另一層為e CNT/CE二元復(fù)合材料。研究了不同厚度及含量（f）下的PVDF-e CNT/CE復(fù)合材料的導(dǎo)電性和介電性能。研究表明,e CNT/CE復(fù)合材料的滲流閾值（fc）為1.6wt%;當(dāng)f<fc時(shí),具有相同f的PVDF-e CNT/CE與e CNT/CE復(fù)合材料具有相近的導(dǎo)電性和介電性能,即復(fù)合材料對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)不敏感;當(dāng)f>fc時(shí),PVDF膜對(duì)PVDF-e CNT/CE復(fù)合材料的電性能和介電性能有顯著影響,介電常數(shù)隨著PVDF膜厚的增加先增加后減小;而介電損耗保持在較低的水平。如f=1.7 wt%時(shí),PVDF膜厚為5μm的PVDF-e CNT1.7/CE復(fù)合... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多面體低聚倍半硅氧烷包覆MWCNT反應(yīng)流程圖

高介電常數(shù)低介電損耗聚偏氟乙烯-碳納米管/氰酸酯復(fù)合材料的研究 第一章制備了 MWCNT/EP 復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)表明對(duì)于同含量的 MWCNTs，具有四層澆注結(jié)構(gòu)體的（MWCNT0.5/EP）4在 1Hz 時(shí)的介電常數(shù)為 465，而介電損耗僅為 0.7，是傳統(tǒng) MWCNT0.5/EP 二元復(fù)合材料的 4 倍和 2.1×10-2；當(dāng)澆注層數(shù)超過 4 層時(shí)，復(fù)合材料的介電常數(shù)會(huì)下降。這是因?yàn)橐环矫妫?dāng)功能體含量為 0.5wt%時(shí)，雖然MWCNT0.5/CE 復(fù)合材料內(nèi)部的載流子相連形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，但是層與層之間的斷層導(dǎo)致導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)被阻礙，因此在層間正負(fù)電荷聚積形成空間電荷極化，從而提高了復(fù)合材料的介電常數(shù)。另一方面，由 Maxwell-Wagner-Sillars 極化方程可知，不同層數(shù)的復(fù)合材料中的基體樹脂和功能體的介電常數(shù)和電導(dǎo)率相差很大，對(duì) MWS 界面極化有不利影響，內(nèi)部的載流子和極化電荷的遷移和極化行為與傳統(tǒng)的二元復(fù)合材料差別很大，會(huì)導(dǎo)致澆注層數(shù)增多，層與層之間的相容性下降，從而降低復(fù)合材料的介電常數(shù)。

高介電常數(shù)低介電損耗聚偏氟乙烯-碳納米管/氰酸酯復(fù)合材料的研究 第二章在 70℃水浴中磁力攪拌 1h，使其充分混合至澄清透明的無(wú)色液體，冷卻至室溫后用體積比為 3:2 的 DMF 和丙酮稀釋成濃度為 30mg/mL、50mg/mL、75mg/mL、100mg/mL、150mg/mL 和 300mg/mL 的溶液，將 eCNT/CE 復(fù)合材料固定在旋轉(zhuǎn)涂膜機(jī)上，以 2000r/min 的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn) 2min，使溶液能夠均勻涂膜在復(fù)合材料表面；在 20℃下熱處理 12h 后，得到 PVDFd-eCNTq/CE 復(fù)合材料，其中 d 代表 PVDF 膜的厚度（單位為μm），q 代表復(fù)合材料中 eCNT 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2.2.5 結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試2.2.5.1 SEM采用日本日立 S-4700 的 SEM 觀察放大倍數(shù)下復(fù)合材料的斷裂面形態(tài)。其中，樣品在測(cè)試前需在 60℃干燥燈下干燥 1h。2.2.5.2 XRD

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2979403