聚合物電介質(zhì)以其柔性、輕質(zhì)、高擊穿強(qiáng)度、易于加工等眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用在介電儲(chǔ)能領(lǐng)域。雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）作為當(dāng)下薄膜電容器最主要的介質(zhì)材料,雖然具備優(yōu)異的介電性能,但其允許的工作溫度低于105℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足當(dāng)下電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域?qū)τ陔娙菰骷母邷匦枨?故而研發(fā)可在高溫下（≥150℃）穩(wěn)定使用的介電薄膜材料已經(jīng)迫在眉睫。本論文采用高效工藝——離子交換法,聚酰亞胺（PI）經(jīng)過表面水解、離子交換、再亞胺化等步驟后,寬帶隙氧化物被原位生長(zhǎng)在PI的上下表面,制備出具有三明治結(jié)構(gòu)的氧化物納米夾層復(fù)合材料,該材料明顯不同且優(yōu)于以往三明治結(jié)構(gòu)聚合物復(fù)合薄膜。分析FTIR譜可知,水解前后、亞胺化前后PI表面基團(tuán)的吸收峰發(fā)生了明顯的變化,證實(shí)了水解與亞胺化過程的發(fā)生。再通過EDS、XPS等表征手段,確認(rèn)了所生長(zhǎng)納米層的物質(zhì)屬性,證實(shí)了金屬離子均形成相應(yīng)的氧化物。此外,SEM表征表明氧化物層與聚合物基體結(jié)合緊密,自身致密,且厚度均勻可被精確調(diào)控。其后,本論文系統(tǒng)研究了氧化物納米層的厚度與帶隙寬度對(duì)復(fù)合材料的高溫介電性能與儲(chǔ)能性能的影響�？梢园l(fā)現(xiàn),250℃時(shí)氧化物夾層PI復(fù)合材料介電常數(shù)... 

【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)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高溫介電薄膜材料的需求領(lǐng)域

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-p=（1-1）式中p——電偶極矩，矢量；a——由負(fù)電中心指向正電中心的矢量；——電荷中心所帶電量（C）。圖1-2電偶極子示意圖由圖1-3可知，對(duì)于一個(gè)電偶極子微系統(tǒng)來說，雖然總電量為零，但由于正負(fù)電荷中心不重合，仍會(huì)在周圍產(chǎn)生相應(yīng)電場(chǎng)并與其他電荷相互作用，電偶極矩表示的就是電偶極子對(duì)周圍任意參考點(diǎn)的作用電矩，推導(dǎo)過程如下：正負(fù)電荷在O點(diǎn)的作用電矩分別為Qr2與–Qr1，其共同作用電矩如式（1-2）所示，共同作用電矩即為電偶極子系統(tǒng)作用電矩，也即電偶極矩，其中O點(diǎn)可以為任意參考點(diǎn)。p=Q(r2-r1)=Qa（1-2）圖1-3電偶極矩推導(dǎo)示意圖電介質(zhì)是定義電導(dǎo)率低于10-8S/m的一類物質(zhì)，在外加電場(chǎng)的作用下可視為不導(dǎo)電，如圖1-4所示，電荷被束縛在原子核的周圍，但受電場(chǎng)作用，會(huì)沿電場(chǎng)方向產(chǎn)生小幅度的偏移，這個(gè)偏移會(huì)使得正負(fù)電荷中心不再重合，從而產(chǎn)生微觀尺度上的感應(yīng)電偶極矩。這種現(xiàn)象既是電介質(zhì)的極化。如圖1-5所示，微觀上電偶極子的定向排列，首尾相接，會(huì)在宏觀上體現(xiàn)為電介質(zhì)的表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，一端聚集正電荷，另一端聚集負(fù)電荷，我們將之定義為表面極化電荷。如果將電介質(zhì)材料插入兩塊平行的金屬極板中，在電場(chǎng)作用下，為了中和電介質(zhì)的表面極化電荷，極板表面會(huì)出現(xiàn)相反性質(zhì)的等量電荷。這就是電容器

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-p=（1-1）式中p——電偶極矩，矢量；a——由負(fù)電中心指向正電中心的矢量；——電荷中心所帶電量（C）。圖1-2電偶極子示意圖由圖1-3可知，對(duì)于一個(gè)電偶極子微系統(tǒng)來說，雖然總電量為零，但由于正負(fù)電荷中心不重合，仍會(huì)在周圍產(chǎn)生相應(yīng)電場(chǎng)并與其他電荷相互作用，電偶極矩表示的就是電偶極子對(duì)周圍任意參考點(diǎn)的作用電矩，推導(dǎo)過程如下：正負(fù)電荷在O點(diǎn)的作用電矩分別為Qr2與–Qr1，其共同作用電矩如式（1-2）所示，共同作用電矩即為電偶極子系統(tǒng)作用電矩，也即電偶極矩，其中O點(diǎn)可以為任意參考點(diǎn)。p=Q(r2-r1)=Qa（1-2）圖1-3電偶極矩推導(dǎo)示意圖電介質(zhì)是定義電導(dǎo)率低于10-8S/m的一類物質(zhì)，在外加電場(chǎng)的作用下可視為不導(dǎo)電，如圖1-4所示，電荷被束縛在原子核的周圍，但受電場(chǎng)作用，會(huì)沿電場(chǎng)方向產(chǎn)生小幅度的偏移，這個(gè)偏移會(huì)使得正負(fù)電荷中心不再重合，從而產(chǎn)生微觀尺度上的感應(yīng)電偶極矩。這種現(xiàn)象既是電介質(zhì)的極化。如圖1-5所示，微觀上電偶極子的定向排列，首尾相接，會(huì)在宏觀上體現(xiàn)為電介質(zhì)的表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，一端聚集正電荷，另一端聚集負(fù)電荷，我們將之定義為表面極化電荷。如果將電介質(zhì)材料插入兩塊平行的金屬極板中，在電場(chǎng)作用下，為了中和電介質(zhì)的表面極化電荷，極板表面會(huì)出現(xiàn)相反性質(zhì)的等量電荷。這就是電容器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]BaTiO3-BiMeO3弛豫鐵電陶瓷的微結(jié)構(gòu)與電性能研究[D]. 陳剛.重慶大學(xué) 2018
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[4]離子交換法制備聚酰亞胺/氧化鋁復(fù)合薄膜及電暈老化機(jī)理[D]. 張明玉.哈爾濱理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3610547