電路中元器件的集成化和小型化要求介電材料具有高介電常數(shù)、低介電損耗、高擊穿場強(qiáng)和良好的力學(xué)性能。多壁碳納米管（multi-wall carban nanotubes,MWCNTs）填充聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride,PVDF）復(fù)合材料由于具有高介電常數(shù)和良好的力學(xué)性能,成為最具發(fā)展前景的介電材料之一,然而其高介電損耗大大降低了儲能效率。為降低MWCNT/PVDF復(fù)合膜的介電損耗,同時提高儲能密度,本文首次引入聚多巴胺（polydopamine,PDA）對MWCNTs進(jìn)行了絕緣包覆,通過包覆層厚度的改變實現(xiàn)了對MWCNT@PDA/PVDF介電常數(shù)、介電損耗和擊穿場強(qiáng)的調(diào)控,提高了復(fù)合膜儲能密度。其次,論文還確定了MWCNT/PVDF復(fù)合膜介電性能與逾滲行為之間的關(guān)系,為復(fù)合膜中MWCNTs填充比的設(shè)計提供了依據(jù)。論文首先研究了MWCNTs酸化工藝和成膜工藝對MWCNT/PVDF復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。研究表明,MWCNT酸化工藝改善了其在PVDF基體中的分散性及其與PVDF的相容性,酸化MWCNT/PVDF復(fù)合膜宏觀表面平整,微觀表面無裂紋,介電性能均勻且... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

0vol%的BaTiO3/PVDF復(fù)合材料介電性能隨頻率變化圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文也略有增加，但大體控制在 1.0 以下。Cheng 等[21]將 CaCu3Ti4O12（CCTO）摻入三氟氯乙烯（P(VDF-CTFE)）中制成了復(fù)合材料，此材料的介電特性如圖 1-2 所示。CCTO 的體積分?jǐn)?shù)在 20%以下時，其介電常數(shù)隨 CCTO 體積分?jǐn)?shù)增長較慢，當(dāng) CCTO 體積分?jǐn)?shù)達(dá)到 20%后，介電常數(shù)的增長速度與 CCTO 體積分?jǐn)?shù)增長速度相當(dāng)，且在 CCTO 體積分?jǐn)?shù)增加到 50時，其介電常數(shù)增長到了 160。而此時介電損耗的增加很�。ǖ陀� 0.2），而且環(huán)境溫度對介電常數(shù)幾乎沒有影響。a)b)

圖 1-4 FRGO/PVDF 和 fRGO-BT/PVDF 復(fù)合材料介電性能與頻率的關(guān)系[42]a)介電常數(shù)；b)介電損耗多相復(fù)合材料為研究高介電常數(shù)、低介電損耗的介電材料提供了新思路，由于其含有多重界面，界面極化和界面耦合作用對介電性能影響顯著，但其影響機(jī)理尚不明確，有待進(jìn)一步研究。石墨烯多相復(fù)合材料由于其高介電常數(shù)一直被研究者關(guān)注，但其介電損耗較高且嚴(yán)重依賴制備工藝成為巨大挑戰(zhàn)。1.2.2 聚合物基復(fù)合材料介電性能影響因素除了填料和基體本身的特性外，復(fù)合材料的介電性能還取決于界面的相互作用，界面極化目前被認(rèn)為是提高復(fù)合材料介電性能的主要原因，而填料與基體的相容性以及制備工藝都可能對界面極化產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響介電特性。因此研究復(fù)合材料介電性能的影響因素對開發(fā)高性能介電復(fù)合材料有著重要的指導(dǎo)意義。1.2.2.1 聚合物基體聚合物基體對復(fù)合材料介電性能影響較大，根據(jù) Furukawa 數(shù)學(xué)模型[43]，復(fù)合材料與基體兩者之間介電常數(shù)的關(guān)系如式（1-1）所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]PVDF/陶瓷粉體/碳系填料復(fù)合材料的制備及介電性能研究[D]. 林國明.上海師范大學(xué) 2014
[2]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
[3]多壁碳納米管/聚偏氟乙烯高介電納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 王嵐.北京化工大學(xué) 2005



本文編號：3429343