UHF频段轮胎橡胶电性能研究

试验研究炭黑种类和用量等对超高频（UHF）频段轮胎橡胶电性能的影响。结果表明：炭黑种类对橡胶复合材料的电阻率影响较小,但对介电性能影响较大;炭黑用量越高,橡胶复合材料的介电常数（ε）和损耗因子（tanδ）越大。橡胶复合材料介电性能与工作频率关系明显,在UHF频段,随着频率的升高,橡胶复合材料的ε和tanδ下降明显。温度对橡胶复合材料的介电性能有一定的影响,但当频率超过2 GHz时,对tanδ影响较小。     

导电炭黑/氯化丁基橡胶力学和电性能的研究

通过共混法制备了导电炭黑/氯化丁基橡胶复合材料,研究了复合材料的拉伸性能与导电、介电性能。研究发现,随着导电炭黑和硫化剂含量的增加,拉伸强度先出现一个极大值随后下降,在炭黑用量为5%,硫化剂用量为3%时,拉伸强度最大,为9.1 MPa;而断裂伸长率一直下降。当导电炭黑超过5%以后,电导率迅速增加,出现渗流现象。介电常数实部ε′和介电损耗因子tanδ随导电炭黑用量的增加而增大,但当导电炭黑用量较高(20%)时,在高频时,ε′和tanδ都下降。     

BaTiO3／环氧树脂／玻璃纤维复合材料介电性能研究

本文运用热压工艺制备了BaTiO3（BT）／环氧树脂／玻璃纤维和BaTiO3／炭黑／环氧树脂／玻璃纤维复合材料,研究了温度、填料含量和交流频率对复合材料的介电性能的影响。结果表明,复合材料的介电常数（εr）和介电损耗（tanδ）随肌体积分数的增加而升高。当肌体积分数为17％时,复合材料在1MHz下的εr和tanδ分别为7.88和0.027。当炭黑的含量为1.0％时,明含量为17％的复合材料εr和tanδ分别为11.0和0.035。随着频率的升高,复合材料的εr降低,而介电损耗升高。复合材料的εr随温度升高而增加。     

顺丁橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的介电性能研究

采用机械混炼法制备了顺丁橡胶/有机蒙脱土(BR/OMMT)纳米复合材料;采用精密电桥对纳米复合材料的介电性能进行了研究。结果表明,纳米复合材料的相对介电系数(ε)随温度的升高逐渐增加,而介电损耗(tanδ)随温度的升高分别出现β峰和α峰。当晶区完全融化后,ε及tanδ随温度的升高而急剧上升;在频率一定时,纳米复合材料的介电损耗随OMMT含量的增加逐渐增加,并且峰值向高温方向移动;在OMMT含量一定时,在相同温度下,复合材料的ε和tanδ均随着频率的升高而下降;随着频率的升高,介电损耗峰向高温方向移动。     

透波材料的高温介电性能测试与分析

详细分析了基于终端短路波导法材料高温介电性能的测试方法,给出了几种典型透波材料从室温到1600℃的高温介电性能测试与分析结果。由结果可知,由于表面吸附水和体内物理水的存在,一般在1000℃以前,随着温度升高,水分挥发或蒸发,复合材料的介电常数ε和损耗角正切tanδ会有所减小;当温度升至1000℃,由于材料中所吸附的水分基本挥发完全,ε和tanδ降到最小值;当温度高于1000℃时,由于复合材料在制备过程中会引入微量杂质,随着温度升高这些微量杂质开始电离,并产生粒子电导,所以导致ε和tanδ均有较大幅度的上升。本文实测数据可以用于高超声速电磁窗材料透波性能的研究与应用。     

POSS/CE杂化复合材料的制备与介电性能研究

为制备介电常数(ε)低、介电损耗因子(tanδ)小的集成电路板用树脂基体,以笼型倍半硅氧烷(POSS)对双酚A型氰酸酯(CE)树脂进行改性,制备出一种POSS/CE无机-有机杂化复合材料。着重探讨了POSS用量和后处理工艺等对POSS/CE树脂体系介电性能的影响。结果表明:当w(POSS)=2%(相对于CE单体质量而言)、后处理工艺为240℃/3 h时,改性体系的介电性能相对最好,其测试频率为60 MHz时的ε(为2.9)和tanδ(为0.004 5)分别比纯CE树脂降低了9.4%和35.7%;该改性体系的表观活化能为51.9 kJ/mol。     

Y2O3掺杂对(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷性能的影响研究

采用传统固相反应法制备了Y2O3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(简写为BNBT6)陶瓷[简称为BNBT6-x(wt%)Y2O3陶瓷].研究了Y2O3 (0.2wt%～0.8wt%)掺杂对BNBT6陶瓷的结构、介电、压电、铁电性能的影响.结果表明,所有Y2O3掺杂陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构;陶瓷的介电、压电、铁电性能受Y2O3掺杂的影响较为显著:当掺杂0.4wt%Y2O3时,10 kHz频率下测得的室温εr达到1530,且tanδ较小,为0.050,d33达到152 pC/N,kp=0.27,Qm=134.掺杂0.2wt%的Y2O3时BNBT6陶瓷的d33为145 pC/N,kp增大到0.29,Qm达到173,tanδ为0.053;掺杂适量Y2O3的BNBT6陶瓷铁电性能也得到改善.     

产生硫化胶滞后损失的根源

滞后损失是弹性体每次变形过程中产生能量损失的量度。tanδ或损耗因数则是滞后损失的量度,是损耗模量与储能模量之比。聚合物的选择对tanδ具有很大的影响。添加炭黑可明显提高橡胶的tanδ;增塑剂则可使tanδ略有提高,但在某些情况下,它们又可能会使tanδ明显降低。在天然橡胶(NR)配方胶中,促进剂的选择和硫化体系中的硫黄用量对阻尼并没有多大的影响。     

硅烷偶联剂改性SiC晶须/PVDF复合薄膜的制备及其介电性能研究

设计填料为半导体纳米晶须、基体为高分子聚合物是制备具有良好介电性能和力学性能材料的基本要求.首先利用化学改性法将不同硅烷偶联剂修饰在碳化硅晶须(SiCw)表面,再利用溶液流延法制备改性SiCw/聚偏氟乙烯(PVDF)复合薄膜.采用直接观察、FT-IR和热重分析对SiCw的改性效果进行评价,通过SEM观察SiCw在PVDF中的分布情况,并测试了该复合薄膜的介电性能随温度的变化情况.结果表明:利用本文的试验方法可成功将硅烷偶联剂引入到SiCw表面;SEM结果显示,利用化学改性法可有效改善SiCw的团聚问题,使其均匀分布在PVDF基体内;TGA结果表明,添加SiCw作为填料可有效改善复合材料的热稳定性能,且当采用KH792型硅烷偶联剂时修饰率为6.37％.室温介电性能测试结果表明:添加改性SiCw可提高复合材料的介电常数,相对纯PVDF提高了近8倍;在0.1wt％KH792-SiCw/PVDF的介电性能测试中,当f=100 Hz时介电常数εr达到最大值33,介电损耗tanδ达到最小值0.07,且随频率的增加介电常数逐渐减小,介电损耗先减小后又增加;随着温度的增加,介电常数和介电损耗逐渐增加,当f=500 Hz,T=150℃时,εr最大为110,对应tanδ也最大为1.76.     

丁腈橡胶/铌镁锆钛酸铅/碳纤维复合材料的介电性能和压电性能

以丁腈橡胶(NBR)为基体,铌镁锆钛酸铅(PMN)粉体为分散相,碳纤维(CF)为导电填料,制备了压电复合材料,研究了复合材料的压电性能及介电性能。结果表明,80%以上PMN粒子的粒径为0.5~2.0μm,填充密度约为6.6g/cm3;当填充CF体积分数小于5%时,复合材料的击穿电压受填充CF用量的变化影响不大,当填充CF体积分数达到10%时,复合材料的击穿电压下降到未填充CF复合材料的1/3~1/2,填充CF最佳体积分数为5%;当填充PMN体积分数增至40%后,复合材料的纵向压电应变常数(d33)随PMN用量的增加而增大;适当地延长极化时间和增加极化电压有利于提高d33,最佳极化电压为7kV/mm,最佳极化时间为25min;复合材料的介电常数(ε)随填充PMN用量的增加而增大;当CF用量为0时,复合材料的ε与介电损耗(tanδ)的变化趋势相反;当填充CF体积分数为5%时,复合材料不但具有较高的ε,而且具有较高的tanδ。