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。     

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%)。     

无机颗粒填充聚合物复合材料的介电性能研究

随着埋入式电容器的发展,具有高介电性能聚合物基复合材料的研究显得尤为重要。目前,高介电聚合物基复合材料主要有两种,铁电陶瓷/聚合物复合材料和导电颗粒/聚合物复合材料。综述了这两种复合材料的特点和最新研究进展,概述了可以增强聚合物基复合材料介电性能的方法。首先针对铁电陶瓷/聚合物复合材料介电常数难以提高的缺点,指出通过高介电聚合物基体的选择、陶瓷填料含量与尺寸形貌的控制,可以有效地提高这类材料的介电常数;同时介绍了这类复合材料不同界面结构和稳固界面的重要性,重点阐述了形成化学键连接的"分子桥"结构的方法;然后针对导电颗粒/聚合物复合材料渗流阈值难以控制和介电损耗高的问题,探讨了影响渗流阈值的因素和减小介电损耗的方法;最后基于本课题组在功能性纳米填料、高介电聚合物复合材料的基础研究及应用探索方面的工作积累,对高介电聚合物基复合材料的未来发展方向做出展望。     

BT-CNT复合颗粒填充聚偏二氟乙烯介电性能的研究

利用机械球磨法制备了钛酸钡表面负载碳纳米管的复合颗粒BT-CNT,将其填充到聚偏二氟乙烯中制备了三相复合材料(BT-CNT/PVDF),研究BT-CNT对该复合材料介电性能的影响。结果表明:随着BT-CNT质量分数的增加,复合材料的介电常数显著增加,而介质损耗及电导率仍保持在较低值,复合材料在BT-CNT质量分数为50%时未出现典型的渗流效应。介电常数的增加主要源于导电性CNT引起的界面极化,而长的CNT经机械球磨在BT表面形成较短的CNT片段,静电吸附于BT表面,难以在整个复合材料中形成导电性渗流网络。复合材料的介电常数随测试温度的升高而增大,这是由于温度升高导致更强烈的界面极化。