隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的電容器材料已經(jīng)越來越難以滿足市場需求,所以很多學(xué)者致力于開發(fā)具有高介電常數(shù)和高儲能密度等綜合性能優(yōu)異的新型電介質(zhì)材料。由于高分子聚合物的化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異、容易加工、并且成本低而被廣泛應(yīng)用在電容器等領(lǐng)域,但是這類聚合物普遍介電常數(shù)較低,所以如何提高聚合物的介電常數(shù)成為了一個新的挑戰(zhàn)。在本文中,以低密度聚乙烯（LDPE）為聚合物基體,分別選用多壁碳納米管和鈦酸鋇納米粒子為無機填料,乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油脂（POE-GMA）彈性體作為相容劑制備低密度聚乙烯基復(fù)合材料,并且研究了不同無機納米粒子的不同添加含量對復(fù)合材料介電和儲能等綜合性能的影響,具體研究內(nèi)容和取得結(jié)果如下:（1）選用羧基化的碳納米管（MWCNT-COOH）作為無機填料,通過固定體系中POE-GMA彈性體的量,采用溶液共混法制備MWCNT-COOH/POE-GMA/LDPE復(fù)合材料。研究不同MWCNT-COOH的添加含量對低密度聚乙烯基復(fù)合材料結(jié)晶性能、介電性能、力學(xué)等綜合性能的影響。通過掃描電鏡等手段可以看出POE-GMA包覆的MWCNT-COOH在聚乙烯基體中有良好的分散。研究... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

納米復(fù)合材料的多層核模型示意圖

第1章緒論3米復(fù)合材料的介電性質(zhì)。因為電荷在納米粒子-聚合物基體界面處的大量累積，導(dǎo)致界面區(qū)域的電導(dǎo)率大幅增加�？偟膩碚f，Lewis認為，在納米粒子表面積聚的大量電荷形成了一個通路，并且載流子沿著該通路遷移形成漏電電流，如圖1-2（b）所示，復(fù)合材料電導(dǎo)率的改變可以通過調(diào)控復(fù)合材料的微觀界面結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。圖1-2(a)復(fù)合材料界面擴散雙層模型[17]，(b)復(fù)合材料漏電電流通道模型1.2高介電復(fù)合材料的性能表征1.2.1介電常數(shù)及介電損耗介電常數(shù)用來描述電介質(zhì)的極化程度，即其束縛電荷的能力。介電常數(shù)越高，束縛電荷的能力越強。除介電常數(shù)外，電容、介電損耗也是電介質(zhì)材料的重要特征：（1）電容：兩個平行電極之間填充的電介質(zhì)可以形成最常見的平行板電容器。當對兩個電極施加外電場時，大量電荷會聚集在電極上。電荷的總量隨著電壓增大而增大，該比值為平板電容器的電容。CVQ=1-1在公式中，Q為電量，C為電壓，V為電容。電容還與電極板面積、介電常數(shù)成正比，與電極板間的距離成分反比[18]：tr0AC=1-2在公式中，A為電極板面積，t為電極板間距離，0為真空介電常數(shù)，其值為8.85×10-12F/m,r為相對介電常數(shù)。在本文中除特別說明外，介電常數(shù)都是指相對介電常數(shù)。（2）介電常數(shù)：

第1章緒論6圖1-3電位移-電場曲線示意圖復(fù)合材料的儲能密度并不隨著電場強度的增大而顯著增加。鐵電材料由于在充放電過程中伴隨介電損耗，其存儲的能量必然會損失一小部分，因此存在明顯的電滯回線。儲能密度相應(yīng)的計算公式為[26,27]：==EErUdPEdEEE000)(1-9在公示中，U是聚合物儲能密度，E是施加的外電場，0是真空介電常數(shù)，r是材料自身介電常數(shù)。對于類似聚乙烯或者聚丙烯的線性電介質(zhì)來說，當施加外電場時，介電損耗非常小，幾乎不存在電滯回線。因為可以視為線性電介質(zhì)的介電常數(shù)恒定不變，所以線性電介質(zhì)儲能密度公式可簡化為[28]:2r021=EU1-10此時，電介質(zhì)的儲能密度和外加電場強度的平方成正比。1.3高介電復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1導(dǎo)電粒子填充聚合物基復(fù)合材料目前，制備具有高介電常數(shù)的聚合物復(fù)合材料的方法主要有兩種。第一種是將導(dǎo)電納米粒子添加到聚合物中以提高復(fù)合材料的介電常數(shù)�；谟鉂B理論[29]，當聚合物基體加入導(dǎo)電納米粒子后，復(fù)合材料的介電常數(shù)由于內(nèi)部產(chǎn)生Maxwell-Wagner-Sillars（MWS）作用而顯著增加。微電容理論認為聚合物作為基體時，向其中加入導(dǎo)電粒

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]聚乙烯基微—納米復(fù)合材料介電性能研究[D]. 程成.哈爾濱理工大學(xué) 2017



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