重复单元结构对聚酰亚胺薄膜力学和介电性能的影响

以两种不同二胺、二酐单体为原料,通过两步法制备了4种聚酰亚胺薄膜,研究了不同重复单元结构对聚酰亚胺薄膜性能的影响。结果表明:相比含二苯酮基的聚酰亚胺薄膜,含三氟甲基的聚酰亚胺薄膜具有更低的介电常数,同时保持较高的拉伸强度。其中由4,4′-二氨基-2,2′-双三氟甲基联苯(TFMB)与4,4′-联苯醚二酐(ODPA)聚合得到的聚酰亚胺薄膜介电常数最低,热分解温度高于550℃,拉伸强度为81.9 MPa,综合性能良好。     

具有“芯 - 壳”及纳米畴结构的 X9R 型钛酸钡基陶瓷介电性能研究

高容高温是下一代片式多层陶瓷电容器的重要发展方向,因此,开发具有高容高温特性的 X9R 型钛酸钡基介质材料,对于促进高容高温多层陶瓷电容器的发展具有重要意义。该研究以钛酸钡(BaTiO 3 ,BT)为原料,利用传统固相反应烧结法,并通过调节钛酸铋钠(Bi 1/2 Na 1/2 TiO 3 ,BNT)的基体固溶量和稀土元素铌(Nb)的掺杂量,成功制备出具有较高室温介电常数和较宽容温特性的 Nb 掺杂 BT-BNT 介质体系。在此基础上,对 X9R 型介质材料纳米畴及“芯-壳”结构与介温特性之间的关系进行了研究。实验结果表明,当 BNT 固溶量为 10 mol%,BT-BNT 的居里温度为 190 ℃,晶粒具有典型的 90°铁电畴;在 0.9BT-0.1BNT 固溶体中掺杂 2.0 mol% 的 Nb 元素,介电常数为 1 800,损耗 ＜2.0%,容温系数(－55～200 ℃) ≤ 15%,晶粒形成明显的“芯-壳”结构,其中 “芯”部具有小尺寸的纳米尺度铁电纳米畴,“壳”部为 Nb 均匀分布的 BT-BNT 固溶体。因此,0.9BT-0.1BNT-2.0Nb 陶瓷是一种极具前景的 X9R 型多层陶瓷电容器用电介质材料。     

聚合物纳米电介质材料研究进展及其在埋入式无源元件中的应用概述

聚合物纳米电介质材料由于其出色的机械加工特性、电可调制特性已成为当今高密度封装技术等诸多学科的前沿领域。通过在聚合基体中引入高介电陶瓷或纳米导电颗粒形成具有高介电常数的复合材料,并通过印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)制备工艺内置于PCB基板内部形成埋入式元件(电容、电感及其他无源元件),这已经在电子系统小型化方面显示出巨大的应用前景。文章综述了高介电纳米聚合物复合材料领域近年来的研究进展,探讨了聚合物纳米复合材料在埋入式电容器、电感器中的应用及埋入式无源滤波器的设计方法、制备工艺以及复合材料的电磁特性对埋入式元件电学性能的影响。     

界面聚合法包覆石蜡制备微胶囊复合相变材料

石蜡作为相变材料在储能领域已成为研究热点,其中一个重要问题就是石蜡的封装.以微胶囊包覆的方式对石蜡进行封装,通过界面聚合,以甲基丙烯酸甲酯聚合包覆石蜡微乳液,得到聚甲基丙烯酸甲酯包覆石蜡的核壳结构.研究了复合相变材料的包覆过程中转速、乳化剂的添加量、引发剂的添加量及包覆温度对微胶囊颗粒大小及性能的影响,并提出了微胶囊包覆过程中的"尺寸含量关系",预测了实验平衡点.当转速为2000r/min、乳化剂添加量为4%、引发剂添加量为1%、聚合温度为70℃时,得到粒径为Iμm左右的微胶囊,材料的相变储能约为110J/g,石蜡的包覆率为50%.     

BaTiO3表面改性对其环氧树脂复合材料性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550对BaTiO3粉末进行了表面改性,以提高BaTiO3-环氧树脂复合材料的性能.研究了钛酸钡颗粒的表面状态、复合材料的微观形貌和介电性能以及复合材料与铜箔问的结合力,探讨了表面改性影响复合材料电学和力学性能的作用机理.结果表明:BaTiO3的表面改性有利于BaTiO3在环氧树脂基体中的分散,提高了...     

以聚苯胺表面包覆钛酸钡作为填料的环氧复合材料的微观结构与介电性能

通过原位聚合的方法合成了表面包覆钛酸钡的聚苯胺复合纳米颗粒(BT@PANI),并将该复合纳米颗粒作为填料制备了具有特殊结构的BT@PANI/EP三相复合材料。实验发现由于导电聚苯胺增强了界面极化,因此随着BT@PANI中PANI质量的增加(即BT在复合材料中的质量分数减少),该复合材料的介电常数也随之增加。当PANI的质量分数从0%增加至26%时,其介电常数也从17提高到了53,并且当BT@PANI中PANI的质量分数达到26%时,该复合材料并没有出现明显的渗流效应,且其导电率保持在1.64×10-6 S/m这一较低值。此外,当测量温度范围在60℃到100℃之间时,该复合材料的介电常数发生了明显的上升,这一现象可以说明随着温度的上升,导电聚苯胺、环氧分子链在Tg温度(90℃)下运动增强及钛酸钡在居里温度(120℃)下的相变共同产生了强烈的界面极化。     

高四方性超细 BaTiO 3 纳米粉体的制备与性能研究

高四方性的 BaTiO 3 超细粉体是下一代多层陶瓷电容器的关键材料。该文探究了砂磨介质尺寸和原料 TiO 2 晶相对反应物活性、产物介电性能的影响，并利用砂磨固相法成功合成了高四方性 BaTiO 3超细粉体。分析场发射扫描电子显微镜照片和 X 射线光电子能谱发现，细砂磨介质粉碎原料的效率更高，机械活化作用更强。Raman 光谱和 X 射线衍射图谱显示，在高能砂磨过程中，TiO 2 由锐钛矿相先后转变为 TiO 2 -II 相、金红石相。分析微商热重曲线和 X 射线衍射，结果表明，砂磨介质更能有效降低反应温度和抑制 Ba 2 TiO 4 的生成。此外，高分辨透射电子显微镜图像揭示了 BaTiO 3 的形成是 Ba 2＋向 TiO 2 晶格扩散的过程。该文相关实验结果表明，利用直径为 0.1 mm 的 ZrO 2 磨球对锐钛矿相 TiO 2 和 BaCO 3 混合物砂磨 4 h，并在 1 100 ℃ 煅烧 3 h 后，获得了平均粒径为 186 nm、四方性为 1.009 2且分散性良好的 BaTiO 3 粉体，该粉体在 1 250 ℃ 烧结的陶瓷相对密度为 96.11%，居里点(137.8 ℃)的介电常数峰值为 8 677。     

改性炭黑对复合材料介电性能的影响

为提高复合材料的介电性能,采用硅烷偶联剂KH550对炭黑表面进行改性,并与聚偏氟乙烯、钛酸钡制成复合材料,研究了复合材料介电性能.结果表明,硅烷偶联剂KH550改变了炭黑表面结构,使炭黑/聚偏氟乙烯复合材料的介电常数在104 Hz时提高了15％以上,填充钛酸钡后介电常数进一步增加,介电损耗可控制在较低的范围.     

正硅酸乙酯改性的银填充聚偏二氟乙烯介电复合材料的制备及性能研究

利用湿化学还原法制备了银(Ag)颗粒,并用正硅酸乙酯对其进行处理,通过混合和热压工艺制备了正硅酸乙酯改性的银填充聚偏二氟乙烯介电复合材料。研究了正硅酸乙酯水解得到二氧化硅(SiO2)绝缘层对该复合材料介电性能的影响。结果表明:正硅酸乙酯水解在Ag颗粒之间生成的SiO2绝缘层避免了Ag颗粒之间的直接接触,形成了内部电子阻隔层,使复合材料的渗流阈值增大,介质损耗保持较低的值(小于0.08,1kHz,体积分数28%),电导率为2.85×10-5S/m(1 kHz,体积分数28%)。由于SiO2绝缘层具有一定的厚度(计算值为10 nm),载流子在金属Ag颗粒间及颗粒与基体间跃迁相对较难,导致了该复合材料具有较低的介电常数值(ε=38.5,1 kHz,体积分数28%)。     

超级电容器用石墨烯的制备与性能研究

在高浓度硫酸铵溶液中还原制备了石墨烯,对石墨烯的结构与形貌以及电化学性能进行表征。以硫酸铵作为液相中还原石墨烯的添加剂,在还原时能够有效防止还原石墨烯结块,保持良好的片状结构。还原石墨烯的比表面积达到了615m2/g,内部孔径分布在2.2nm到20nm的范围内,主要集中在2.5nm左右。片状多孔石墨烯最大比电容达到了191F/g,2000次充放电测试之后,比电容依然能保持在首次循环的95%以上。