近年來,具有負介電常數(shù)的復(fù)合材料引起了廣泛的研究關(guān)注,其可以通過在絕緣基體中引入導(dǎo)電功能相獲得,且負介電性能對復(fù)合材料的組分和微觀結(jié)構(gòu)敏感,從而可以通過調(diào)整復(fù)合材料的相組成成分和微觀結(jié)構(gòu)對負介電常數(shù)的數(shù)值和頻散特性進行有效調(diào)控和設(shè)計。獨特新穎的負介電性能賦予了這類復(fù)合材料在無線通信、傳感器、電磁屏蔽和吸波等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用價值。本文以氧化鋁（Al2O3）和氮化鋁（AlN）陶瓷為絕緣基體,以石墨烯（GR）和還原氧化石墨烯（RGO）為導(dǎo)電功能相,采用干法研磨和冷凍干燥法輔助制備復(fù)合粉體,采用放電等離子燒結(jié)制備了石墨烯/氧化鋁（GR/Al2O3）復(fù)合陶瓷、石墨烯/氮化鋁（GR/AlN）復(fù)合陶瓷以及還原氧化石墨烯/氧化鋁（RGO/Al2O3）復(fù)合陶瓷,并獲得了負介電常數(shù)。通過調(diào)節(jié)復(fù)合陶瓷中導(dǎo)電功能相的物相組成、微觀形貌和分布狀態(tài)等條件,實現(xiàn)對復(fù)合陶瓷的負介電常數(shù)的調(diào)控。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡、拉曼光譜儀和X射線衍射分析儀對復(fù)合陶瓷的微觀形貌結(jié)構(gòu)和物相組成進行了表征和分析,采用阿基米德排水法對復(fù)合陶瓷的氣孔率和密度進行了測試和分析,采用激光導(dǎo)熱系數(shù)測量儀對復(fù)合陶瓷的熱導(dǎo)率進行了測試和分析,用E4... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４銀／氧化鋁復(fù)合材料的介電常數(shù)實部（ａ－ｃ）和阻抗（ｄ）與頻率的關(guān)系刮４９１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｓ?ｏｆ?ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ（ａ－ｃ?

Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）??圖１－６聚苯胺／釔鐵石榴石復(fù)合材料的介電常數(shù)實部與頻率的關(guān)系圖１５３１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｓ?ｏｆ?ｒｅａｌ?ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ?ｆｏｒ?ＰＡＮＩ／ＹＩＧ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ１５＇１??１．３．３以碳材料為功能相的負介電復(fù)合材料??無定形碳、碳纖維、碳納米管和石墨烯等不同維度的碳材料，由于自身具有??－系列優(yōu)異的物理和化學(xué)特性，被越來越多地用于復(fù)合材料中以改善體系的整體??性能［％５８１。得益于高的電子遷移率、高熱導(dǎo)率以及大比表面枳等特點［５９—６７１，將具??有不同納米結(jié)構(gòu)的碳材料引入相應(yīng)基體材料中，可以獲得負介電復(fù)合材料。??Ｃｈｅｎｇ等人［３３］以碳納米管為功能相，采用熱壓工藝制備了多壁碳納米管／氧化鋁??（ＭＷＣＮＴｓ／ＡＩ２０３）負介電復(fù)合材料，ＭＷＣＮＴｓ／Ａｂ〇３復(fù)合材料的導(dǎo)電機理隨??ＭＷＣＮＴｓ含量的增加而發(fā)生變化，出現(xiàn)了逾滲現(xiàn)象，當(dāng)ＭＷＣＮＴｓ含量高于９ｗｔ％??時

試樣的最終直徑為ｌ〇ｍｍ，最終厚度約為２?ｍｍ。??２．３．３還原氣化石墨嫌／氣化鋁復(fù)合陶瓷的制備??采用冷凍干燥法制備還原氧化石墨�。趸X復(fù)合陶瓷的示意圖如圖２－２所??／Ｊ、〇??ｉ■先，稱取一定質(zhì)量的氧化石墨烯（Ｇｒａｐｈｅｎｅ?Ｏｘｉｄｅ，?ＧＯ）置于盛有去離子??水的燒杯中，超聲分散均勻，得到濃度為７?ｍｇ／ｍｌ的ＧＯ分散液。然后，將一定??質(zhì)量的氧化鋁粉體加入到裝有ＧＯ分散液的燒杯中，繼續(xù)超聲分散處理，待氧化??鋁粉體與ＧＯ分散液充分混合，將盛有混合分散液的燒杯放入液氮中冷凍，直至??混合分散液變?yōu)楣腆w，再將燒杯轉(zhuǎn)移至冷凍干燥機，于零下５０?°Ｃ真空干燥并冷??凍７２小時，在此過程中，冰晶通過升華作用全部移除，即可得到氧化石墨烯和??氧化鋁復(fù)合粉體材料。按照此工藝方法制備得到不同氧化石墨烯質(zhì)量分數(shù)的氧化??石墨烯／氧化鋁復(fù)合粉體，氧化石墨烯的質(zhì)量分數(shù)分別為１．５８，?５．５０，?９．５０，?１１．５４，??１３．５０和丨５．３８ｗｔ％。最后稱取一定質(zhì)量的復(fù)合粉體

【參考文獻】：
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[2]逾滲理論的研究及應(yīng)用進展[J]. 劉生麗,馮輝霞,張建強,王毅.  應(yīng)用化工. 2010(07)
[3]導(dǎo)電高分子復(fù)合材料逾滲閾值的預(yù)測[J]. 梁基照,楊銓銓.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(08)
[4]放電等離子燒結(jié)技術(shù)[J]. 白玲,葛昌純,沈衛(wèi)平.  粉末冶金技術(shù). 2007(03)
[5]放電等離子燒結(jié)技術(shù)與新材料研究[J]. 張久興,張忻,岳明,周美玲,左鐵鏞.  功能材料信息. 2004(03)
[6]左手性材料研究進展[J]. 馬中團,魯擁華,王沛,曹勇,潘必才,明海.  物理. 2004(07)
[7]微波異常傳播中的負折射率問題[J]. 黃志洵.  物理. 2001(11)
[8]放電等離子燒結(jié)技術(shù)[J]. 高濂,宮本大樹.  無機材料學(xué)報. 1997(02)

博士論文
[1]陶瓷基逾滲復(fù)合材料的弱負介電性能調(diào)控[D]. 程傳兵.山東大學(xué) 2018
[2]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
[3]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

碩士論文
[1]石墨烯樹脂負介電材料的制備及其機理研究[D]. 吳海坤.山東大學(xué) 2018
[2]高熱導(dǎo)率AlN/Si3N4復(fù)合陶瓷材料制備技術(shù)及性能研究[D]. 張琳.山東大學(xué) 2014



本文編號：3434403