储能电容无机电介质薄膜研究进展

无机电介质薄膜相对有机电介质材料具有更高的工作温度范围,相对无机块体陶瓷材料又有更高的击穿场强和储能密度,因而近年来受到研究者的关注.从无机电介质薄膜材料的5种类型：顺电薄膜、铁电薄膜、弛豫铁电薄膜、反铁电薄膜和线性电介质薄膜,分类综述了过去10余年这个领域优化其储能性能的手段与思路,从不同尺度归纳无机电介质薄膜的储能改性策略,最后展望发展趋势,如应用场景的挖掘、能量效率与能量密度的平衡和多尺度改性等.     

SiO2含量对损耗型CoFeB-SiO2颗粒膜电磁性能的影响

研究一种可应用于抗电磁干扰和微波吸收的磁性纳米颗粒膜,选用FeCoB作为磁性合金,SiO2为电介质材料,采用磁控溅射工艺制备纳米颗粒膜．重点研究电介质SiO2体积分数对颗粒膜微结构以及电磁性能的影响规律和作用机理．结果表明,适当的电介质体积分数可使颗粒膜保持微波高磁导率和高磁损耗并有效降低介电常数,2GHz时,复磁导率的实部μ’=31,虚部μ″=45,复介电常数实部ε’=671,虚部ε″=593．     

SiO_2含量对损耗型CoFeB-SiO_2颗粒膜电磁性能的影响

研究一种可应用于抗电磁干扰和微波吸收的磁性纳米颗粒膜,选用FeCoB作为磁性合金,SiO2为电介质材料,采用磁控溅射工艺制备纳米颗粒膜.重点研究电介质SiO2体积分数对颗粒膜微结构以及电磁性能的影响规律和作用机理.结果表明,适当的电介质体积分数可使颗粒膜保持微波高磁导率和高磁损耗并有效降低介电常数,2 GHz时,复磁导率的实部μ′=31,虚部μ″=45,复介电常数实部ε′=671,虚部ε″=593.     

高储能密度钛酸钡基复合材料

 高介电常数介电材料在储能方面的特殊作用使其在电工、电子技术领域有着重要的应用。随着电子工业的发展,高储能密度介电材料受到越来越多的关注,出现了一些新型的高储能密度介电材料。高储能密度介电材料具有高的介电常数和击穿强度,其发展的关键是提高储能密度。本文对近年来高储能密度介电材料的研究发展进行了概述,主要讨论了通过对钛酸钡的改性(即掺杂改性、表面包覆改性和复合材料制备)来提高介电材料的储能密度。分析了钛酸钡/聚合物复合材料的制备方法及其介电性能的影响因素,其中,陶瓷填料和聚合物基体2相界面的相容性是复合材料介电性能的重要影响因素。同时,指出了解决BaTiO₃粒子在聚合物基体中的分散问题、填料和聚合物基体的选择以及制备过程中工艺条件的控制都是研究兼具高介电强度和高介电常数复合材料的发展方向。     

三明治结构PVDF电介质材料的设计及性能研究

实验将MXene/PVDF(聚偏氟乙烯)(A)作为介电增强相,将BN(氮化硼)/PVDF(B)作为击穿增强相,交替涂膜制成三明治(ABA型)结构PVDF复合电介质材料。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)对复合电介质薄膜的结构、形貌以及填料的分散状态进行了表征,并着重研究了材料的介电性能及储能特性。结果表明:三明治结构电介质材料能协调介电与击穿之间的矛盾,起到协同增强电介质材料储能密度的效果。其中,A_(2.5)B_2A_(2.5)型PVDF复合电介质材料的介电常数达25.1(100Hz下),是纯PVDF的2.5倍,介电损耗仍保持较低水平(tanδ=0.03);此外,与MXene/PVDF 2.5wt%单层膜相比,其击穿强度提升了2倍(110.28MV·m~(-1)),储能密度提高了201%(1.35J·cm~(-3))。     

有机-无机纳米杂化材料在荧光、光声和拉曼生物成像领域的最新研究进展(英文)

有机-无机纳米杂化材料是一类重要的功能材料,能够在纳米尺度范围内实现有机材料和无机材料本质的复合,可以获得传统材料所不具有的结构、相态、性能和功能,广泛应用于光电、催化、生物医学等领域.本文着重总结了几类有机-无机纳米杂化材料的制备以及它们在荧光、光声和拉曼生物成像领域的最新研究进展,并对该领域将来的发展方向进行了讨论.     

溶胶-凝胶法制备PMMA/SiO_2透明纳米复合材料的研究

有机-无机纳米复合材料(OINC)作为一个新兴的研究领域,吸引了众多的研究者。有机-无机纳米复合材料不同于通常的聚合物/填料复合材料,因为它是由有机相和无机相在纳米至亚微米范围内结合形成的一类材料。其中有机相可以是塑料、尼龙、有机玻璃、橡胶等;无机相可以是金属及其氧化物、陶瓷、半导体等,复合后可以获得集有机相、无机相、纳米粒子的诸多特性于一身的具有许多独特     

环氧树脂纳米复合电介质电气性能研究进展

环氧树脂凭借优异的绝缘性和经济性已被广泛应用于电气电子和光电信息等领域,纳米掺杂对改善环氧树脂的介电强度、耐电晕性、耐电痕化、导热性、耐低温性、耐辐射性和耐候性等方面具有重要意义。本文详细论述了环氧树脂纳米复合材料的研究进展,包括掺杂不同种类纳米颗粒如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化镁等对改善环氧树脂的介电性能、空间电荷行为等主要电气性能的影响,以及纳米复合电介质中界面区域的影响机理,并对纳米颗粒表面改性的方法及其对环氧树脂复合电介质电气绝缘性能的影响进行分析。     

高储能密度电容器复合介质材料的研究

对高储能密度电容器复合介质材料作了研究．在采用介电陶瓷／有机聚合物作复合介质材料的实验中，研究了复合材料的介电系数与组成成分的关系，研究发现，ε随陶瓷成分的增加而增大，并且存在一个临界组分，在此组分时，ε有突变．研究表明，用介电陶瓷与有机聚合物复合可制出储能密度较高的电容器介质材料．     

2012-10 科技新闻媒体关注指数排行榜

 目前,电容器已经广泛应用于通讯、电脑、家电、汽车、工业仪器仪表、高铁、军工等众多领域,是电子设备不可缺少的元器件之一。电子电路的集成化和小型化,对电容器提出了更高的要求,使其向小型化、高容量、低成本、多功能化等方向发展。高储能密度电容器具有充放电速度快、抗循环老化、性能稳定等优点,可作为电子设备的小型化电源。电容器是由两个电极及其间的介电材料构成的,其性能主要取决于介电材料。要获得高储能密度的电容器,必须研究高储能密度介电材料,提高其介电常数和击穿强度,以获得体积小而储能密度大的电容器。     

矿化细胞的仿生合成及其性能

为适应生存环境的不断变化,生物体可以在细胞的调控下组装生成胞内或胞外复杂且有序的无机有机复合纳米矿物质,从而得到具有胞内(外)无机纳米颗粒的矿化细胞.这些无机有机复合纳米矿物质赋予了生物体新的功能,使其在催化、电学、光学及生物医学等领域展现出了广泛的应用前景,同时也引起了人们极大的关注.受自然界生物矿化现象的启发,通过设计、修饰矿化基团,改性非矿化的生物体,人们构造出了类型多样、功能各异的矿化生物体.在此综述了利用仿生合成的方法,通过在细菌、真菌、植物及人体细胞等细胞内外合成不同种类无机有机复合纳米材料,从而得到具有新的应用性能矿化细胞的研究进展;着重评述了矿化细胞的仿生矿化合成方法、合成机制以及应用研究现状与前景,并对矿化细胞合成技术的发展趋势进行了展望.     

FePt/Co纳米复合颗粒的制备及微观结构的研究

纳米双相复合磁体是永磁材料研究的热门领域,具有L10结构的FePt凭借高的磁晶各向异性、稳定的化学性质、高的矫顽力,成为纳米双相复合中硬磁相的首选。将Fe、Pt的无机金属盐作为前驱体与NaCl进行球磨混合,在还原性气氛环境中进行不同温度的热分解处理,制备分散性较好、颗粒尺寸分布均匀的单相L10-FePt,然后通过热分解软磁相Co的前驱体CoCl2·6H2O,使其均匀包覆在FePt纳米颗粒上,制备出磁性能优良的FePt/Co纳米复合颗粒。振动样品磁强计Lake shore 7410测试表明样品具有优良的磁性能,通过X射线粉末衍射证明成分为FePt、Co,通过透射电镜对样品的形貌进行观测,证明FePt/Co双相复合结构形成。     

相变材料对砂浆热效应的影响

研究了相变材料状态、掺量对砂浆热效应的影响；系统研究了有机相变材料（某多元醇）嵌入到导热系数较高的二氧化硅纳米层空间内，制备有机-无机纳米复合相变蓄热材料的工艺条件及其效果．结果表明：相变材料直接掺人砂浆中掺量达1％～3％（占砂浆胶凝材料质量分数），具有明显的蓄热降温效应，但在50℃环境下耐久性明显下降；复合相变材料较纯相变材料相变潜热提高1．66倍，50℃环境下耐久性明显提高．     

聚合物基复合介电材料的研究进展

具有高介电常数、低介电损耗的柔性聚合物基复合材料在电子电气行业和能源等领域有重要的应用前景。本文结合国内外近年来在这一领域的研究成果,对聚合物基高性能复合介电材料的研究进展进行了介绍。根据填料类型的不同,重点讨论了有机填料、介电陶瓷填料和导电填料对聚合物基复合材料介电性能的影响。从填料粒子的结构尺寸、几何形貌,以及填料粒子与聚合物基体之间的界面相互作用出发,探讨了影响复合材料介电性能的因素。在此基础上提出今后的研究要更加关注纳米填料的纳米效应和多组分填料之间的协同作用。     

纳米SiO2在提高采收率与降压增注中的应用进展

纳米技术现已广泛应用于生物、医药、材料等多个领域,在石油勘探开发领域也具有诸多潜在应用价值.综述了纳米颗粒在石油开发领域中提高采收率及降压增注的应用进展,石油开发所使用的纳米颗粒可分为金属纳米颗粒、有机纳米颗粒、无机纳米颗粒;针对表面改性后纳米SiO2分散性变差的问题介绍了新型生物表面活性剂等纳米材料分散方法;纳米SiO2提高采收率的主要机理是楔形挤压、润湿反转、降低界面张力及其他提采机理;纳米SiO2降压增注机理为进入地层后形成的疏水膜能改变润湿性、防止黏土膨胀,对于吸附纳米颗粒能否增大孔道半径存在争议.建议今后从纳米SiO2地层匹配性、降压增注解析模型、数值模拟模型以及生物基表面活性剂开展相关的技术研究.     

高储能密度电容器复合介质材料的研究

对高储能密度电容器复合介质材料作了研究。采用介电陶瓷／有机聚合物作复合介质材料的实验中，研究了复合材料的介电系数与组成成分的关系，研究发现，ε随陶瓷成分的增加而增大，并且存在一个临界组。     

碳纳米管/聚合物复合材料的介电与储能特性研究

基于RC网络模型,导出了碳纳米管/聚合物复合材料复介电常数的表达式.深入探讨了碳纳米管的含量、碳纳米管的弯曲度和电磁波频率对碳纳米管/聚合物复合材料储能特性的影响,构建了碳纳米管/聚合物复合材料储能特性的理论模型.数值计算了碳纳米管/聚合物复合材料的复介电常数和储能密度.模拟结果表明:在聚合物基质中适当添加碳纳米管,能使材料复介电常数的实部显著增大,储能特性显著增强;增大碳纳米管的弯曲度和电磁波的频率会导致材料的储能密度明显降低.理论值与已获得的实验数据相吻合.     

有机无机复合电致发光的研究进展

为了获得更好的发光器件,将有机材料与无机材料制成复合体,取长补短,使其在平板显示技术中具有极大的应用前景.本文在简述有机与无机电致发光原理的基础上,介绍了有机一无机复合器件的研究进展,重点阐述在具有不同结构的有机-无机异质结器件中无机材料所起的作用.通过对无机界面修饰层修饰电极、基于Ⅱ-Ⅵ族半导体材料有机无机复合电致发光等方面的综合探讨,总结出有机-无机复合器件的优势:能得到更好的Ⅰ-Ⅴ特性曲线和更高的发光效率,对器件内部场强起调节作用并且改善两种载流子的平衡注入,为今后在制作有机.无机复合器件方面做更深入的研究提供参考.     

交互区对纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质短时击穿特性的影响

为了对纳米复合电介质的电气性能变化与显微结构之间的关系进行深入研究,以双酚A型环氧树脂为基体,通过机械分散法制备了不同浓度的纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质。利用扫描电镜对试样的断面进行了观测,研究了不同含量的纳米粒子对复合电介质介电响应和工频击穿特性的影响。结果表明:纳米粒子在环氧树脂基体中分散均匀;随着掺杂量的增加,复合材料的介电常数和低频损耗先下降后上升,在纳米粒子质量分数为1%时达到最低;工频击穿场强先增大后减小,在纳米粒子质量分数为1%时达到最大,为43 400V/mm,相对纯环氧树脂提高约11.8%。分析认为,纳米粒子与环氧树脂之间形成的交互区是影响短时击穿的主要因素。微量掺杂时,交互区的厚度小于载流子的自由程,抑制载流子迁移,进而增大击穿场强,随着纳米掺杂量提高,交互区会发生重叠,降低击穿场强。     

各向异性电介质对纳米壳层结构的法诺共振调制

法诺共振在光开关、化学或生物探测以及新型遥感装置等方面有着广泛的应用. 本文根据各向异性电介质对等离激元纳米结构的散射增强或抑制特点,提出用各向异性电介质材料实现对纳米壳层结构产生的法诺共振调控. 首先根据米散射理论推出纳米壳层结构产生法诺共振的一般条件. 进一步分析发现,改变各向异性电介质材料的切向介电常数或径向介电常数, 可以在一定范围内调制法诺共振的峰值波长、调制幅度和线型.这有利于增加法诺共振在实际应用中的灵活性.数值模拟结果验证了理论分析的正确性和可行性.