隨著電子和電力能源系統(tǒng)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的介電材料越來越不能滿足需求,高介電常數(shù)、高擊穿場強、高儲能密度和低介電損耗的柔性介電材料是目前研究的重點方向。陶瓷材料具有高介電常數(shù),但由于其相對較低的擊穿強度、脆性大、難以加工等因素而受到限制。有機聚合物通常具有較高的擊穿強度,但介電常數(shù)通常比較小。提高聚合物復(fù)合材料介電常數(shù)傳統(tǒng)的方法是將陶瓷等無機材料添加到聚合物中,但由于復(fù)合材料界面相容性很差,無法分散均勻,出現(xiàn)團(tuán)聚甚至孔隙,使得復(fù)合材料的耐擊穿場強較低、儲能密度較低、介電損耗較大和力學(xué)性能大幅下降。本文探究了不同的方法提高聚偏氟乙烯（PVDF）以及PVDF基復(fù)合材料的介電常數(shù)和儲能密度,主要研究成果如下:（1）采用高電場極化的方法,通過對雙軸取向聚偏氟乙烯（BOPVDF）電場極化,調(diào)節(jié)PVDF的相結(jié)構(gòu)。頻率在100Hz時,未極化的BOPVDF薄膜的介電常數(shù)僅有9.0,充放電能量密度分別為9.8J/cm~3和7.9J/cm~3;在73MV/m的場強極化1h后,BOPVDF的介電常數(shù)可以達(dá)到13.2,充放電能量密度分別可以達(dá)到33.3 J/cm~3和25.4J/cm~3,是商用BOPP薄膜的2... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 電介質(zhì)材料概述
        1.2.1 介電常數(shù)
        1.2.2 擊穿強度
        1.2.3 儲能密度
    1.3 電介質(zhì)材料種類
        1.3.1 無機材料
        1.3.2 鐵電聚合物納米復(fù)合材料
        1.3.3 含氟聚合物作為一種新型的介電材料
    1.4 PVDF晶體結(jié)構(gòu)
    1.5 PVDF基介電材料研究進(jìn)展
        1.5.1 提高PVDF中β相含量
        1.5.2 添加高介電無機材料
        1.5.3 添加導(dǎo)電材料
    1.6 本課題的研究思路和研究內(nèi)容
第二章 雙軸拉伸的PVDF薄膜的介電以及儲能性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 材料制備
        2.2.4 樣品表征
    2.3 結(jié)果討論
        2.3.1 極化雙軸拉伸的PVDF薄膜的結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 雙軸拉伸的PVDF薄膜的電學(xué)性能分析
        2.3.3 極化雙軸拉伸的PVDF薄膜的介電儲能分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 脫氟化氫聚偏氟乙烯膜的制備和性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 實驗步驟和方法
        3.2.4 性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PVDF/MD-PVDF薄膜和MD-PVDF薄膜的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 PVDF/MD-PVDF薄膜和MD-PVDF薄膜的電學(xué)性能分析
        3.3.3 PVDF/MD-PVDF薄膜和MD-PVDF薄膜的介電儲能性能分析
        3.3.4 PVDF/MD-PVDF薄膜和MD-PVDF薄膜的力學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 PVDF/離子液體復(fù)合材料的介電和電導(dǎo)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 主要實驗材料和儀器
        4.2.2 樣品制備
        4.2.3 樣品表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PVDF/IL薄膜的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 PVDF/IL薄膜的電學(xué)性能分析
        4.3.3 PVDF/IL薄膜的介電儲能性能分析
        4.3.4 PVDF/IL薄膜的力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目
        發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3705335