發(fā)布時間：2022-02-18 20:20

　　聚合物基工程電介質(zhì)材料一直是電氣工程領(lǐng)的研究熱點,二維納米材料也因其卓越的理化性質(zhì)備受關(guān)注。本文將二維碳化鈦納米片（TiC）摻雜到聚酰亞胺（PI）與聚偏氟乙烯（PVDF）兩種基體中,制備不同質(zhì)量分數(shù)的聚合物基復合薄膜,通過掃描電鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、X射線衍射（XRD）、X射線小角散射（SAXS）等手段表征兩種復合薄膜的微觀結(jié)構(gòu),探究二維TiC納米片在聚合物基體中的分散情況、以及其對聚合物基體微觀形貌、結(jié)晶特性、界面結(jié)構(gòu)的影響;通過進行力學性能測試,來研究二維TiC納米片對復合薄膜機械性能的影響;通過寬頻介電譜、直流擊穿、耐電暈老化等測試,研究二維TiC納米片對復合薄膜的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、交流電導率、直流擊穿場強、耐電暈老化壽命等電氣性能影響;同時利用鐵電性能測試儀測試復合薄膜的D-E曲線,計算兩種復合薄膜的儲能參量;進而探索二維TiC納米片對聚合物基復合薄膜微觀結(jié)構(gòu)及宏觀電氣性能的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明,具有導電性的二維TiC片在聚合物基體中分布均勻,低組分的摻雜對聚合物基復合材料的機械性能、電氣性能都有提高,高組分摻雜則起劣化作用。對于PI/TiC復合薄膜... 

【文章來源】：黑龍江科技大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 工程電介質(zhì)的極化、介電及儲能
    1.3 工程電介質(zhì)的擊穿
    1.4 聚酰亞胺基復合薄膜的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 聚酰亞胺簡介
        1.4.2 聚酰亞胺的合成
        1.4.3 聚酰亞胺的性能
        1.4.4 聚酰亞胺絕緣復合薄膜的研究現(xiàn)狀
    1.5 聚偏氟乙烯復合薄膜的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 聚偏氟乙烯簡介
        1.5.2 聚偏氟乙烯基聚合物的合成
        1.5.3 聚偏氟乙烯的性能
        1.5.4 聚偏氟乙烯介電復合薄膜的研究現(xiàn)狀
    1.6 課題來源及研究內(nèi)容
        1.6.1 課題來源
        1.6.2 研究內(nèi)容
2 實驗部分
    2.1 實驗原料與儀器
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 結(jié)構(gòu)表征方法
        2.2.1 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR)
        2.2.4 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.5 小角X射線散射分析(SAXS)
    2.3 性能表征方法
        2.3.1 力學性能表征
        2.3.2 絕緣性能表征
        2.3.3 介電性能表征
        2.3.4 儲能性能表征
    2.4 二維碳化鈦納米片的制備
        2.4.1 實驗原料與儀器
        2.4.2 二維納米碳化鈦的制備流程
    2.5 PI/TiC復合薄膜的制備
        2.5.1 實驗原料與儀器
        2.5.2 PI/TiC復合薄膜的制備流程
    2.6 PVDF/TiC復合薄膜的制備
        2.6.1 實驗原料與儀器
        2.6.2 PVDF/TiC復合薄膜的制備流程
    2.7 本章小結(jié)
3 PI/TiC復合薄膜微結(jié)構(gòu)及性能表征
    3.1 PI/TiC復合薄膜結(jié)構(gòu)表征
        3.1.1 PI/TiC復合薄膜掃描電鏡(SEM)
        3.1.2 PI/TiC復合薄膜傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
        3.1.3 PI/TiC復合薄膜X射線衍射圖譜(XRD)
        3.1.4 PI/TiC復合薄膜小角X射線散射圖譜(SAXS)
    3.2 PI/TiC復合薄膜性能表征
        3.2.1 PI/TiC復合薄膜力學拉伸測試
        3.2.2 PI/TiC復合薄膜絕緣性能測試
        3.2.3 PI/TiC復合薄膜介電性能測試
        3.2.4 PI/TiC復合薄膜儲能密度
    3.3 本章小結(jié)
4 PVDF/TiC復合薄膜微結(jié)構(gòu)及性能表征
    4.1 PVDF/TiC復合薄膜結(jié)構(gòu)表征
        4.1.1 PVDF/TiC復合薄膜掃描電鏡(SEM)
        4.1.2 PVDF/TiC復合薄膜傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
        4.1.3 PVDF/TiC復合薄膜X射線衍射圖譜(XRD)
    4.2 PVDF/TiC復合薄膜性能表征
        4.2.1 PVDF/TiC復合薄膜介電性能測試
        4.2.2 PVDF/TiC復合薄膜儲能密度
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]方波脈沖下不同納米添加物對聚酰亞胺薄膜電氣性能影響[J]. 吳廣寧,張興濤,楊雁,鐘鑫,吳旭輝,朱健.  高電壓技術(shù). 2017(12)
[2]黑色亞光型聚酰亞胺薄膜的制備與性能研究[J]. 韓艷霞,任小龍,蔣耿杰,馬紀翔,朱恒斌,劉鑫雨.  絕緣材料. 2017(12)
[3]等離子體改性納米粒子對聚酰亞胺復合薄膜耐電暈性能的影響[J]. 吳旭輝,吳廣寧,楊雁,張興濤,雷毅鑫,鐘鑫.  高電壓技術(shù). 2017(09)
[4]高介電常數(shù)低介電損耗PEG@graphene/PVDF復合材料的制備及性能研究[J]. 李玉超,王雙雙,葛祥才,戰(zhàn)艷虎,廖成竹,盧周廣.  高電壓技術(shù). 2017(07)
[5]三明治結(jié)構(gòu)聚偏氟乙烯基復合介質(zhì)的微結(jié)構(gòu)設計及介電特性[J]. 遲慶國,陳辰,張月,張昌海,王暄,雷清泉.  高電壓技術(shù). 2017(07)
[6]聚偏氟乙烯/鈦酸鋇高介電復合材料制備與研究[J]. 朱永軍,黃安榮,羅筑,戚遠慧,韋良強.  現(xiàn)代塑料加工應用. 2014(03)
[7]聚酰亞胺/TiO2納米雜化薄膜耐電暈性能的研究[J]. 馮宇,殷景華,陳明華,劉曉旭,雷清泉.  中國電機工程學報. 2013(22)
[8]具有高表面反射性和導電性的聚酰亞胺-銀復合薄膜的制備[J]. 齊勝利,吳戰(zhàn)鵬,武德珍,金日光.  高分子通報. 2013(04)
[9]聚酰亞胺/二氧化硅-二氧化鈦三元納米復合材料的制備及介電性能[J]. 陳江聰,賀國文,陳俊,文杰斌,李衡峰.  高分子材料科學與工程. 2012(11)
[10]耐電暈PI/無機納米氧化物復合薄膜設計及性能[J]. 陳昊,范勇,周宏,楊瑞宵,王春平,韓笑笑.  電機與控制學報. 2012(05)

博士論文
[1]高儲能PVDF基介電復合薄膜材料的研究[D]. 劉喆.北京化工大學 2017
[2]功能型聚合物基導熱/導電復合材料的制備與應用[D]. 李珺鵬.西北工業(yè)大學 2016
[3]基于二維材料的納米雜化體系構(gòu)筑與相關(guān)電化學性質(zhì)研究[D]. 尹華杰.清華大學 2015
[4]PI/（MMT+AlN）納米復合薄膜結(jié)構(gòu)、耐電暈特性及機理研究[D]. 陳明華.哈爾濱理工大學 2013
[5]二維層狀材料的剝離及其復合物制備與性能研究[D]. 高冠慧.中國海洋大學 2012

碩士論文
[1]高介電聚偏氟乙烯基復合材料的研究[D]. 洪瑋.江蘇大學 2017
[2]聚酰亞胺基耐電暈、高導熱微納米復合材料的制備及其電氣絕緣性能研究[D]. 李鵬.北京交通大學 2016



本文編號：3631488