PVDF/陶瓷復(fù)合材料介電性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-07 17:47
聚偏二氟乙烯(PVDF)是一種化學(xué)性能穩(wěn)定的有機(jī)壓電聚合物,具有耐壓強(qiáng)度高、密度小、柔韌性好、易大面積成膜的優(yōu)點(diǎn),但是由于PVDF介電常數(shù)偏低,限制了其在儲(chǔ)能電容器方面的應(yīng)用。鐵電陶瓷如鈦酸鋇(BaTiO3)具有較高的介電常數(shù),將其摻入PVDF可以得到介電常數(shù)較高的PVDF基復(fù)合材料。本論文采用溶液混合法制備了不同體積分?jǐn)?shù)的BaTiO3/PVDF復(fù)合膜,并研究了其微觀結(jié)構(gòu)和介電性能。結(jié)果表明,摻入高介電常數(shù)的Ba TiO3陶瓷能有效提高復(fù)合膜的介電常數(shù),當(dāng)BaTiO3體積分?jǐn)?shù)為40%時(shí),室溫、1 kHz條件下,復(fù)合膜介電常數(shù)提高到24,約為純PVDF介電常數(shù)(εr=7)的三倍,此時(shí)復(fù)合膜介電損耗為0.034。為進(jìn)一步提高復(fù)合膜的介電常數(shù),本文采用固相法和溶膠-凝膠法制備了高介陶瓷鋯鈦酸鋇(BZT)。采用固相法制備了微米級(jí)Ba(ZrxTi1-x)O3(x=0.13,0.20,0.25,0.30)陶瓷塊材并測(cè)試了其介電常數(shù)和損耗,結(jié)果表明室溫、1 kHz條件下,四個(gè)配方中Ba(Zr0.25Ti0.75)O3介電性能最好。采用溶膠-凝膠法制備了不同粒徑的納米Ba(Zr0.25Ti0.75)O...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 電介質(zhì)材料的極化機(jī)制及性能表征
1.2.1 電介質(zhì)材料的極化機(jī)制
1.2.2 電介質(zhì)材料的性能表征
1.3 復(fù)合材料理論模型
1.3.1 平均體積分?jǐn)?shù)模型
1.3.2 Maxwell-Garnett有效介質(zhì)模型
1.3.3 Yamada有效介質(zhì)模型
1.3.4 Jaysundere-Smith模型
1.3.5 Bruggeman模型
1.3.6 Lichtenecker模型
1.3.7 滲流模型
1.4 聚合物基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.4.1 陶瓷/聚合物復(fù)合材料
1.4.2 導(dǎo)體/聚合物復(fù)合材料
1.5 選題意義
1.6 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與分析測(cè)試
2.1 陶瓷制備方法
2.1.1 固相反應(yīng)法
2.1.2 溶膠-凝膠法制備Ba(Zr_(0.25)Ti_(0.75))O_3
2.2 復(fù)合膜制備方法
2.3 分析測(cè)試方法
2.3.1 XRD
2.3.2 SEM
2.3.3 紅外光譜分析
2.3.4 介電性能測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第三章 BT/PVDF復(fù)合膜的研究
3.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)原料的基本性能
3.2.1 BaTiO_3
3.2.2 PVDF
3.3 BT/PVDF復(fù)合膜的制備
3.4 BT/PVDF復(fù)合膜的表征
3.5 BT/PVDF復(fù)合膜的介電性能
3.6 本章小結(jié)
第四章 BZT/PVDF復(fù)合膜的研究
4.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
4.2 BZT陶瓷制備
4.3 BZT/PVDF復(fù)合膜的表征
4.2.1 XRD分析
4.2.2 SEM分析
4.4 BZT/PVDF復(fù)合膜的介電性能
4.5 BZT粒徑大小對(duì)復(fù)合膜介電性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合膜介電性能的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
5.2 偶聯(lián)劑KH550的作用機(jī)理
5.3 M-BZT/PVDF復(fù)合膜的制備
5.4 M-BZT/PVDF復(fù)合膜的表征與測(cè)試
5.5 模型分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米晶鈦酸鋇的介電性能[J]. 阮圣平,董瑋,吳鳳清,王永為,于濤,彭增輝,宣麗. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
博士論文
[1]基于PVDF的全有機(jī)介電材料制備、結(jié)構(gòu)與性能[D]. 李蕊.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3574990
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 電介質(zhì)材料的極化機(jī)制及性能表征
1.2.1 電介質(zhì)材料的極化機(jī)制
1.2.2 電介質(zhì)材料的性能表征
1.3 復(fù)合材料理論模型
1.3.1 平均體積分?jǐn)?shù)模型
1.3.2 Maxwell-Garnett有效介質(zhì)模型
1.3.3 Yamada有效介質(zhì)模型
1.3.4 Jaysundere-Smith模型
1.3.5 Bruggeman模型
1.3.6 Lichtenecker模型
1.3.7 滲流模型
1.4 聚合物基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.4.1 陶瓷/聚合物復(fù)合材料
1.4.2 導(dǎo)體/聚合物復(fù)合材料
1.5 選題意義
1.6 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與分析測(cè)試
2.1 陶瓷制備方法
2.1.1 固相反應(yīng)法
2.1.2 溶膠-凝膠法制備Ba(Zr_(0.25)Ti_(0.75))O_3
2.2 復(fù)合膜制備方法
2.3 分析測(cè)試方法
2.3.1 XRD
2.3.2 SEM
2.3.3 紅外光譜分析
2.3.4 介電性能測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第三章 BT/PVDF復(fù)合膜的研究
3.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)原料的基本性能
3.2.1 BaTiO_3
3.2.2 PVDF
3.3 BT/PVDF復(fù)合膜的制備
3.4 BT/PVDF復(fù)合膜的表征
3.5 BT/PVDF復(fù)合膜的介電性能
3.6 本章小結(jié)
第四章 BZT/PVDF復(fù)合膜的研究
4.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
4.2 BZT陶瓷制備
4.3 BZT/PVDF復(fù)合膜的表征
4.2.1 XRD分析
4.2.2 SEM分析
4.4 BZT/PVDF復(fù)合膜的介電性能
4.5 BZT粒徑大小對(duì)復(fù)合膜介電性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合膜介電性能的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
5.2 偶聯(lián)劑KH550的作用機(jī)理
5.3 M-BZT/PVDF復(fù)合膜的制備
5.4 M-BZT/PVDF復(fù)合膜的表征與測(cè)試
5.5 模型分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米晶鈦酸鋇的介電性能[J]. 阮圣平,董瑋,吳鳳清,王永為,于濤,彭增輝,宣麗. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
博士論文
[1]基于PVDF的全有機(jī)介電材料制備、結(jié)構(gòu)與性能[D]. 李蕊.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3574990
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