近年來,介電常數(shù)為負值的負介電材料引起了研究人員的廣泛關(guān)注。由于其獨特的負介電性能,負介電材料在超導(dǎo)體、濾波器、電容器、電磁屏蔽和吸波等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。本文以樹脂為絕緣基體,以石墨烯（GR）為導(dǎo)電填料,采用機械壓制的方法制備石墨烯樹脂復(fù)合材料,并獲得射頻頻段的負介電性能。通過對其微觀結(jié)構(gòu)和物相組成的調(diào)節(jié),實現(xiàn)對負介電常數(shù)的調(diào)控。采用場發(fā)射掃描電鏡、X射線衍射分析儀和X射線光電子能譜對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和物相組成進行測試和表征,用阻抗分析儀對復(fù)合材料的介電性能（交流電導(dǎo)率、阻抗、介電常數(shù)和介電損耗）進行測試和分析,并利用Zsimpwin阻抗分析軟件對復(fù)合材料內(nèi)部進行等效電路擬合,結(jié)合逾滲理論、Lorentz模型、Drude模型和等效電路模型研究石墨烯樹脂復(fù)合材料中負介電產(chǎn)生的機理。具體研究內(nèi)容如下:（1）以酚醛樹脂（PR）為基體,以石墨烯為導(dǎo)電相,用機械壓制的方法制備了石墨烯-酚醛樹脂（GR-PR）復(fù)合材料以獲得可調(diào)控的弱負介電性能。當GR的含量從8 vol%增加到13 vol%時,觀察到交流電導(dǎo)率的數(shù)值顯著增加,即逾滲現(xiàn)象。當GR的含量達到或者超過13 vol%時,由于復(fù)合材料中形成... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 介電常數(shù)和負介電常數(shù)模型
        1.2.1 符合Drude模型的負介電常數(shù)
        1.2.2 符合Lorentz模型的負介電常數(shù)
        1.2.3 “雙納米線”模型的負介電常數(shù)
    1.3 負介電材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 以金屬為導(dǎo)電填料的負介電材料
        1.3.2 以碳材料為導(dǎo)電填料的負介電材料
    1.4 負介電材料的應(yīng)用
    1.5 本論文的研究目的與研究內(nèi)容
        1.5.1 本論文的研究目的和意義
        1.5.2 本論文的研究內(nèi)容
第二章 石墨烯樹脂負介電材料的制備與性能測試
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 樣品制備
        2.3.1 石墨烯-酚醛樹脂復(fù)合材料的制備
        2.3.2 碳納米管-石墨烯-酚醛樹脂復(fù)合材料的制備
        2.3.3 石墨烯-丙烯酸聚氨酯復(fù)合材料的制備
    2.4 物相分析與結(jié)構(gòu)表征
    2.5 介電性能測試
第三章 石墨烯-酚醛樹脂復(fù)合材料的負介電性能
    3.1 GR-PR復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)
    3.2 GR-PR復(fù)合材料的交流電導(dǎo)率
    3.3 GR-PR復(fù)合材料的介電性質(zhì)
        3.3.1 GR-PR復(fù)合材料的介電常數(shù)實部
        3.3.2 GR-PR復(fù)合材料的介電損耗
    3.4 GR-PR復(fù)合材料的阻抗與等效電路分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 碳納米管對石墨烯-酚醛樹脂復(fù)合材料介電性能的調(diào)控
    4.1 物相組成和微觀結(jié)構(gòu)
    4.2 CNTs-GR-PR復(fù)合材料的交流電導(dǎo)率
    4.3 CNTs-GR-PR復(fù)合材料的介電性質(zhì)
    4.4 CNTs-GR-PR復(fù)合材料的介電損耗
    4.5 本章小結(jié)
第五章 石墨烯-丙烯酸聚氨酯復(fù)合材料的負介電性能
    5.1 GR-APU復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)
    5.2 GR-APU復(fù)合材料的交流電導(dǎo)率
    5.3 GR-APU復(fù)合材料的電抗與等效電路
    5.4 GR-APU復(fù)合材料的介電性質(zhì)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的成果
附件


【參考文獻】：
博士論文
[1]異質(zhì)復(fù)合材料的原位制備與雙負性能[D]. 孫凱.山東大學(xué) 2017
[2]人工電磁超材料波導(dǎo)的物理特性及其在光子器件上的應(yīng)用[D]. 何應(yīng)然.浙江大學(xué) 2013
[3]多頻電磁超材料關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 鐘靖平.電子科技大學(xué) 2013
[4]金屬合金材料光頻介電性質(zhì)及其表面等離激元性能研究[D]. 楊廣.清華大學(xué) 2013
[5]超材料的電磁特性與應(yīng)用研究[D]. 陳曦.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于超材料理論的新型微帶天線設(shè)計與研究[D]. 葉俊.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號：3708986