纳米碳/聚偏二氟乙烯高介电复合材料

以多壁碳纳米管及多层石墨烯作为添加剂与聚偏二氟乙烯基体复合,制备介电性能优异的纳米碳/聚合物复合材料。通过SEM,TEM,AFM,XPS,FT-IR等手段对添加剂的结构、成分及其在聚合物基体中的分散性进行了表征。对多壁碳纳米管进行羧基及酯基修饰后,提高其在聚合物基体中的分散性,复合材料的介电性能明显提高。对多层石墨烯进行强碱水热处理后,多层石墨烯表面羟基含量增加,多层石墨烯/聚偏二氟乙烯复合材料的导电阈值增加,复合材料的介电性能大大增强,表现出比碳纳米管掺杂的复合材料更加优异的介电性能。     

纳米碳/聚偏二氟乙烯高介电复合材料

以多壁碳纳米管及多层石墨烯作为添加剂与聚偏二氟乙烯基体复合,制备介电性能优异的纳米碳/聚合物复合材料。通过SEM,TEM,AFM,XPS,FT-IR等手段对添加剂的结构、成分及其在聚合物基体中的分散性进行了表征。对多壁碳纳米管进行羧基及酯基修饰后,提高其在聚合物基体中的分散性,复合材料的介电性能明显提高。对多层石墨烯进行强碱水热处理后,多层石墨烯表面羟基含量增加,多层石墨烯/聚偏二氟乙烯复合材料的导电阈值增加,复合材料的介电性能大大增强,表现出比碳纳米管掺杂的复合材料更加优异的介电性能。     

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,进而通过共混法将改性后的纳米SiO2粒子分散到环氧树脂(Epoxy)中,制备了不同纳米SiO2含量的SiO2/EP复合材料.利用IR,SEM和TGA、阻抗分析仪等研究了SiO2添加量对复合材料微观结构、热稳定性和介电性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,SiO2/EP复合材料的热稳定性逐渐升高,介电常数和损耗因数则呈先降低后增加趋势;当纳米SiO2含量为4%时,纳米颗粒在复合材料中分散均匀,复合材料的热稳定性好,介电性能最优(当测试频率为1GHz,介电常数为2.86,介电损耗为0.023 53).分析了复合材料热稳定和介电性能变化的微观机理.     

四氧化三铁负载石墨烯/聚偏氟乙烯复合电介质材料的温敏极化特性

将水热合成四氧化三铁负载的石墨烯(rGO/Fe_3O_4)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备三元复合电介质材料(rGO/Fe_3O_4/PVDF).利用SEM、TEM、XRD、阻抗分析仪等测试手段对复合材料的形貌、结构、介电性能进行了表征,着重研究了材料在不同温度下的介电性能及极化特性.结果表明,Fe_3O_4的存在有效促进了石墨烯的分散,协同增强了PVDF电介质的介电性能.此外,复合材料的表面极化表现出了很强的温度依赖性,其介电常数随着温度升高而增大,尤其在玻璃化转变温度和熔点附近,材料表现出较大的介电松弛.     

微米CaCu_3Ti_4O_(12)对PVDF复合材料的微结构与介电性的影响

通过溶胶凝胶—燃烧法制备CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)微米颗粒,并通过溶液涂覆法制备CCTO/PVDF微米复合材料。利用XRD和DSC对CCTO/PVDF复合薄膜样本进行物相分析和热分析,研究CCTO添加剂对PVDF材料的微结构与介电性能的影响。XRD分析表明,CCTO微米颗粒破坏PVDF的分子链结构,从而形成CCTO和PVDF两相复合体系,且CCTO相结构保持良好。DSC分析表明,CCTO微米颗粒略提高PVDF的熔融温度(166. 2℃)而降低其结晶程度。介电谱测试结果表明,CCTO微米颗粒显著增强PVDF的介电常数。CCTO/PVDF-15vol.%复合材料的介电常数为13. 5(100Hz),是纯PVDF的1. 69倍,并且保持较低的介电损耗(0. 04)和电导率(3. 01×10-11S/cm)。     

电纺碳纳米纤维短纤增强的高介电常数聚酰亚胺复合材料

通过碳化电纺纳米纤维研磨和超声破碎制备碳纳米纤维短纤(SCNFs),并用作填料制备碳纳米纤维短纤/聚酰亚胺(SCNFs/PI)复合材料.研究了SCNFs/PI复合材料的介电性能和力学性能.结果表明:SCNFs既对这种复合材料的机械性能具有显著的改善,也是制备高介电常数复合材料的良好导电填料.与纯PI相比,含 SCNFs质量分数为1%复合材料的抗拉伸强度提升了 39.43%; 同时,这个复合材料也显示了一个质量分数为4%的SCNFs低渗流阈值,此时的介电常数为60.79@100 Hz.这些电纺碳纳米纤维短纤增强的PI复合材料有望作为高性能介电材料在现代电子器件行业中得到良好应用.     

碳纳米管/水泥基复合材料导电机理的研究

利用四极法对碳纳米管/水泥基复合材料（MWNT/CC材料）的直流Ⅰ-V特性和交流阻抗特性进行了对比研究,同时采用SEM方法对碳纳米管在MWNT/CC材料的分布情况与连接情况进行了观察.研究结果表明,碳纳米管（MWNT）的掺入可以明显降低MWNT/CC材料的电阻率;不同MWNT掺量的MWNT/CC材料的电阻率在直流电压与交流电压下有相同的变化规律,且当MWNT掺量较高时,MWNT/CC材料内部出现了电容;当MWNT掺量较低时,MWNT/CC材料体现为非接触导电;当MWNT掺量提高到0.3％（占水泥质量的百分比）时,接触导电和非接触导电在MWNT/CC材料内部同时存在.     

高压电性能和介电性能0-3型PZT/PVDF压电复合陶瓷的制备

实验采用固相法合成性能良好的PbZr_(0.52)T_(0.48)O_3(PZT)陶瓷粉末,通过常压和热压工艺制备0-3型PZT/PVDF(偏聚氟乙烯)压电复合材料,研究了常压和热压工艺、PVDF所占体积分数和极化条件(时间、电场强度)等因素对复合陶瓷压电和介电性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阻抗分析仪等表征样品的显微结构和电性能。结果表明:最佳极化条件为极化时间30 min,极化强度7 k V/mm,采用热压工艺制备的复合陶瓷性能更佳;当PVDF体积分数为10%时,PZT/PVDF压电复合材料的性能最佳,其介电损耗低至1.7%,相对介电常数为191,压电常数为42 p C/N。     

碳纳米管结构参数对其介电性能的影响

碳纳米管是一种应用非常广泛的电磁材料,研究其复介电常数的计算不仅能了解其介电性能规律,而且对材料的设计具有重要意义.基于碳纳米管的等效传输线模型,建立了微波场作用下多壁碳纳米管管壁间电容和量子电容的联接模型,推导了多壁碳纳米管等效传输线的阻抗公式.基于复电导率与复合材料阻容网络模型,建立了多壁碳纳米管复合材料复介电常数...     

导电复合材料磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管研究

将磺化聚苯乙炔（SPPA）与多壁碳纳米管（MWNT）超声共混制备得到SPPA/MWNT复合材料,用四探针、X光电子能谱、紫外 可见 近红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等方法对复合材料进行研究.结果显示：MWNT与SPPA之间存在较强的相互作用;SPPA/MWNT 复合材料导电特性具有低临界阈值和电阻负温度系数（NTC）等现象.表明在复合材料中SPPA与MWNT相互作用发生电荷转移,使MWNT周围的SPPA具有较高的电导率,这种具有较高电导率的SPPA彼此之间可相互接触形成导电通路.     

亚微米Zn粉PVDF复合材料的湿法制备与电性能研究

利用湿法混合-泼膜干燥和水沉淀两种工艺制备了亚微米Zn粉/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料,对其氧化度、导电、介电性能进行了研究.结果表明,两种方法所制备的复合材料中Zn颗粒分布均匀,但水沉淀法制备的复合材料中锌颗粒氧化严重.复合材料导电性符合GEM方程.水沉淀法制备的复合材料由于Zn颗粒的表面氧化,使得材料电阻率在Zn含量较高时仍很高.复合材料由于渗流效应,具有较高的介电系数(ε＞170).     

基于排斥体积的复合材料渗流情况下介电常数预测

当复合材料内部填料体积分数达到渗流阈值以后,材料的介电常数数值会发生突变,出现渗流现象.预测渗流以后复合材料介电常数依赖于材料的渗流浓度和临界指数.通过引入排斥体积的方法计算出复合材料的渗流阈值,并拟合出材料临界指数.将该渗流浓度与临界指数预测所得不同浓度材料的介电常数与实验值比较发现两者较为吻合,表明该方法在复合材料介电常数预测方面有效.     

Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO/Mg2SiO4复相陶瓷的制备与介电可调性能

采用标准电子陶瓷工艺,制备了Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO/Mg2SiO4复相陶瓷(MgO和Mg2SiO4按相同重量加入),研究了MgO和Mg2SiO4含量对复相陶瓷微观结构、介电性能及介电可调性的影响.结果表明,随着MgO和Mg2SiO4含量的增加,陶瓷的晶粒尺寸略有增大,低频(100 kHz)介电常数、介电损耗、介电可调度和介电常数温度系数降低.随着偏置电场的增强,介电常数降低,介电损耗变化不大(均在10-3量级).当MgO和Mg2SiO4的百分含量均为30%时,获得了室温介电常数为101.6、介电损耗为0.0017及1.79 kV/mm偏置电场下介电可调度为12.19%、介电常数温度系数为0.009℃-1的介电性能.     

3-氨基丙基三乙氧基硅烷交联的铌酸锂/聚偏氟乙烯复合物薄膜的制备与性能研究（英文）

通过溶液浇铸法制备了经硅烷偶联剂3-氨丙基三乙基硅烷交联的铌酸锂/聚偏氟乙烯(LiNiO_3/PVDF)复合薄膜。对复合薄膜进行了IR、XRD、TG、DSC、SEM、介电和铁电性能测试。结果表明,不溶性LiNiO_3颗粒能够被均匀分散到PVDF基质当中,形成β型晶相为主的复合物薄膜,没有产生明显的团聚现象。复合物薄膜的结晶度和β型晶相含量可以在一定范围内随LiNiO_3掺杂量的增加而增加。LiNiO_3/PVDF复合薄膜显示出了较高的介电常数和相对较低的介电损耗。介电常数和介电损耗都随着LiNiO_3含量不断增加而增加,并且具有明显的频率依赖特性。铌酸锂/聚偏氟乙烯(LiNiO_3/PVDF)复合薄膜也表现出比纯PVDF更好的铁电性能。本研究提供了一种制备具有良好分散特性的PVDF-陶瓷复合物薄膜的有效方法。     

液固混合烧结制备渗流型镍锌铁氧体/钛酸钡复相陶瓷

利用自燃烧法制备Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体,利用溶胶凝胶法配制BaTiO3溶胶,通过BaTiO3溶胶混合Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体烧结制备得到xNi0.5Zn0.5Fe2O4/(1-x)BaTiO3复合粉体,再将其压成片状或环状后,在不同温度下成功烧结制备了渗流型复相陶瓷.研究了xNi0.5Zn0.5Fe2O4/(1-x)BaTiO3中镍锌铁氧体的摩尔分数x对陶瓷介电性能和磁性能的影响,结果表明:当x≤0.5时,复合体系与传统渗流型复合材料相似,介电常数随着x的增加呈指数性增长;当x0.5时,复相陶瓷在低频下的介电常数基本上不随x变化而变化,稳定在10 kF/m左右;随着x从0.5增加到0.9,磁导率可从5 H/m升高至18 H/m.很明显,利用液固混合烧结方法,可以制备得到一种同时具有高介电常数和一定磁导率的复相陶瓷.     

钛酸铋钠基陶瓷及其复合薄膜的制备与介电性能

采用固相法制备处于准同型相界附近的钛酸铋钠基(BNT(陶瓷0.88Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3-0.06SrTi_(0.875)Nb_(0.1)O_(3 )(BNBT-STN),研究了其相结构、微观形貌和介电响应。材料形成均一的固溶体并表现出赝立方结构,通过修正的居里外斯公式拟合材料具有典型介电弛豫体特征。进一步,以柔性聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,BNBT-STN陶瓷颗粒为填充相,采用匀胶旋涂法制备了BNT/PVDF复合薄膜。扫描电镜表明纳米颗粒陶瓷填粉均匀分散在孔隙率很小的聚偏聚氟乙烯基体中,BNT和PVDF的界面通过BNT颗粒表面羟基中的H原子和PVDF的F原子以氢键结合。介电频谱揭示BNT/PVDF复合材料的介电常数和损耗随着频率的增加而下降。随着BNBT-STN含量增加,BNT/PVDF膜的介电常数线性增加,而介电损耗表现出先增加后减小的趋势。当复合量为40vol%时,材料的介电常数提高到47,同时损耗大幅度降低,表明BNT基复合PVDF材料在柔性电容应用上具有很大的潜力。     

钛酸钡/苯并噁唑树脂耐高温纳米复合材料的制备和介电性能

合成了一种新型的热固性苯并噁唑树脂-NPBO，并采用化学接枝的方法制备了聚氨酯包覆钛酸钡核壳结构纳米粒子（PU@BT），将PU@BT与NPBO树脂复合，制备了PU@BT/NPBO纳米复合材料。对NPBO的化学结构和热固化行为进行研究，采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了PU@BT的微观形貌，采用宽频介电谱仪测试了PU@BT/NPBO复合材料的介电性能。研究结果表明：随着PU@BT的体积分数由0提高到10%，复合材料的介电常数大幅提高。当频率为1 kHz时，纯NPBO的介电常数为3.3，而加入体积分数10%的PU@BT后，复合材料介电常数为7.3，相比于纯NPBO，复合材料的介电常数提高了1.21倍。     

Ni/SWNTs纳米材料抗氧化和电磁波吸收特性研究

为了提高单壁碳纳米管(SWNTs)的电磁波吸收能力,该文采用化学镀的方法在SWNTs表面镀覆一层金属镍。观察和分析了镀层的形貌、成分和微观结构。使用矢量网络分析仪测试了镀镍碳纳米管/石腊(Ni/CNTs/PAR)复合材料在8~18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率。透射电镜观察结果和X-ray能量散射图谱表明SWNTs表面包覆了一层致密的金属镍;热重分析曲线显示表面镀镍处理将SWNTs的抗氧化温度从400℃提高到650℃;测得的电磁参数表明Ni/SWNTs/PAR复合材料在测试频域内具有良好的电磁介电性能;当该复合材料厚度为2.0 mm时,在低频的X波段(8.2~12.4 GHz)约有2.5 GHz的频域反射损失超过了10 dB,表明该复合材料在X波段具有良好的电磁波吸收性能。     

马来酸酐对碳纳米管的加成及其聚合物复合材料介电性能的研究

以马来酸酐为亲双烯体,碳纳米管为双烯体,通过Diels-Alder反应实现了马来酸酐对碳纳米管的一步化学修饰,制备出以碳纳米管为核,马来酸酐为壳的“导体-绝缘体”核壳型纳米导电填料。将马来酸酐修饰的碳纳米管与尼龙共混,得到以碳纳米管为填料,尼龙为基体的复合材料。对复合材料进行介电性能和断面形貌表征,发现随着碳管的加入,复合材料介电常数提高,而介电损耗仍然保持在较低水平,且修饰后的碳管在尼龙基体中分散性良好。     

碳纳米管/纤维素纳米复合材料的制备及酞菁功能化

在乙酸纤维素(CA)纺丝液中掺入多壁碳纳米管(MWNT),通过静电纺丝技术制备得到MWNT掺杂乙酸纤维素纳米纤维MWNT/CA-NF,通过KOH水解将其还原为MWNT掺杂纤维素纳米纤维MWNT/RC-NF.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了纳米纤维的形貌变化和MWNT的排列情况.对MWNT/RC-NF进行表面改性后将四氨基钴酞菁(CoPc)修饰于纳米复合材料表面,制备得到碳纳米管掺杂、酞菁功能化纳米纤维(MWNT/CoPc-s-NF),初步研究其对染料废水的催化氧化降解脱色性能.结果表明,MWNT的引入能有效提高CoPc的催化反应活性.