ZCNTs/EP 复合材料的制备及其介电、导热性能

以环氧树脂 (epoxy resin, EP) 作为基体, 在多壁碳纳米管 (multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs) 表面通过原位生长 2-甲基咪唑锌盐 (ZIF-8), 得到 ZIF-8/MWCNTs (ZCNTs) 复合材料。通过改变 EP 基体中 ZCNTs 含量, 制备 ZCNTs/EP 系列复合材料, 并对其介电、导热性能进行研究。研究结果表明, 当填料 ZCNTs 质量分数为 0.3%,频率为 10² Hz 时, ZCNTs/EP 复合材料的介电常数为 8.19; 频率为 10² ～ 10⁷ Hz 时介电损耗始终低于 0.025。同时,ZCNTs/EP 的导热系数达到 0.467 W/(m·K), 比纯 EP 的导热系数提高了 116%, 显著提升了 ZCNTs/EP 复合材料的导热性能。     

SiO2@GNP/LDPE 复合材料的制备及其介电、导热性能

5G通信的快速发展对低介电常数高导热系数的介质材料提出了明确要求。通过溶胶-凝胶法,将球状二氧化硅(SiO_2)紧密包覆在片状石墨烯(GNP)上,得到SiO_2@GNP (SG)复合材料,再将其填充至低密度聚乙烯基体(LDPE)中,制得SG/LDPE (SGL)复合材料。研究表明,相比于纯LDPE,当填料含量为1%时, SGL复合材料的介电常数相比纯LDPE降低了13.3%(10 Hz),介电损耗低于0.021 (10～106Hz),导热系数达到了0.555 W/(m·K),较纯LDPE相比提升了15%,显示出良好的电绝缘性和导热性。这类具有低介电常数、低介电损耗和高导热系数的复合材料,能够扩大应用场景,提高使用寿命,为5G通信领域的广泛应用提供一个可行的方向。     

高介电聚偏氟乙烯/聚苯胺复合材料的制备及表征

采用溶液共混法制备了高介电聚偏氟乙烯/聚苯胺复合材料,并对复合材料的微观结构、热稳定性和介电性能进行了表征和分析。结果表明:聚苯胺(PANI)在聚偏氟乙烯(PVDF)基体中分散得比较均匀,当质量分数w(PANI)达到10%时,大部分还是独立分散于PVDF基体中,只形成了少量渗流簇;虽然在PVDF中加入PANI会使复合材料的热稳定性变差,但PANI的加入有利于提高复合材料的介电常数。当w(PANI)8%时,复合材料在103Hz时的介电常数随PANI的增加而小幅增加;当w(PANI)由8%提高到10%时,复合材料的介电常数由8%时的57.7突跃至10%时的1 140。对复合材料的介电损耗来说,当w(PANI)8%时,介电损耗较低,但当w(PANI)由8%提高到10%时,介电损耗从1.07增加至12.2。     

碳纳米管填充聚偏氟乙烯复合材料介电性能的研究

采用溶液法制备了镍包覆多壁碳纳米管(Ni-MWNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料。对该复合材料的微观结构、结晶行为及介电性能进行了研究。结果显示,随Ni-MWNTs的加入,PVDF中的β相晶体质量分数逐渐增加。表明Ni-MWNTs作为成核点有利于PVDF中极性相的生成。介电性能测试表明,该复合材料具有较高的介电常数和介电损耗。较高的介电损耗使得这一类复合材料在作为电容器材料使用时有一定的局限,但也为吸波材料、高频热处理材料的研究提供了一些启发和思路。     

PVDF/CNTs/Ni 复合材料的制备与介电性能

为提高电介质材料介电性能,选用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)为基体,碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)和镍粉(nickel powder, Ni)为填料,用溶液共混-热压法制备了PVDF/CNTs/Ni复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)表征复合材料的微观结构,发现填料CNTs和Ni的加入促进了PVDF中的α相结构向β相结构转变,这有利于提高复合材料的介电常数。通过对复合材料介电性能的研究发现,当填料质量分数为4.1%时,在102Hz时PVDF/CNTs/Ni复合材料的介电常数可以达到38.9,介电损耗约为5.9。复合材料的介电常数相比纯PVDF皆有显著提高。热导率测试表明,当填料质量分数为5.1%时,复合材料的热导率可达到0.908 W/(m·K)。这为研发高导热性能的电介质复合材料提供了一种思路。     

BaZr_(0.25)Ti_(0.75)O_3-BaMg_6Ti_6O_(19)-MgO的介电性能

采用固相反应法制备BaZr0.25Ti0.75O3-BaMg6Ti6O19-MgO复合陶瓷材料,研究其介电调谐性能。将一定量的Mg2TiO4-MgO加入到BaZr0.25Ti0.75O3中可以得到铁电(BaZr0.25Ti0.75O3)-介电(BaMg6Ti6O19-MgO)复合材料,材料介电常数和介电损耗降低,同时保持较高的调谐率。按w(Mg2TiO4):w(MgO):w(BaZr0.25Ti0.75O3)=3:2:5制得的复合材料在室温下测量介电常数约为200,损耗率是0.004,在2.5kV/mm和1 MHz下测量调谐率为32%。这说明该复合材料是一种很有前景的备选材料,可用于要求较低介电常数的微波调谐应用。     

多孔低介电常数材料研究进展

摘要: 具有低介电常数的多孔材料适合于集成电路方面的应用.从组成与结构、制备方法和介电性能等方面,分别介绍了以无机材料、有机材料、无机/有机复合相为基体的多孔低介电常数材料,其介电常数分别可以降低至1.99、1.50、1.99.以有机材料为基体的多孔低介电常数材料的使用温度达到450 ℃;以无机材料为基体的多孔低介电常数材料的抗弯强度达到136 MPa.在获得低介电常数的同时,改善材料由于引入孔隙导致的材料力学性能下降、介电损耗升高等问题,可以进一步拓展材料的应用空间.     

SAPO-34分子筛改性聚丙烯复合材料性能研究

不同添加量的 SAPO-34 分子筛作为添加剂, 对聚丙烯材料进行改性。通过挤出注塑制备出 SAPO-34 分子 筛聚丙烯复合材料。采用示差同步扫描热分析仪 (TG-DSC)、X 射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 等对改 性前后的聚丙烯复合材料的结构进行表征, 并通过万能材料试验机和摆锤式冲击试验机等研究了复合材料的力学性 能。研究结果表明: SAPO-34 分子筛的添加对聚丙烯材料的力学性能具有显著的提升作用, SAPO-34 分子筛添加量 在 5% 时可达到最大的拉伸与冲击强度, 最大拉伸强度可达 1 171 N, 相比纯聚丙烯材料提高了 14.5%; 最大冲击强 度可达 6.39 kJ/m², 提高了 47.2%。     

PU/PVDF 基复合材料的制备及介电性

以聚氨酯(PU)和聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,以羟基化碳纳米管(MCNTs-OH)为填料,通过溶液共混法制备了PU/PVDF基复合材料。利用扫描电子显微镜对复合材料的微观形貌进行了表征,利用宽频介电与阻抗谱仪对复合材料的导电性和介电性能进行了测试。结果表明,在MCNTs-OH质量分数为2%, PU/PVDF质量比为1:1时,MCNTs-OH更倾向于分散在PU基体中;其在1.15 kHz的电导率达到最小值,只有78.5 nS/m;虽然该复合材料在频率1.15 kHz下的介电常数最低,但其数值仍高达393.08,而且其介电损耗也最小,低至0.31,具有良好的介电性能。     

纳米碳纤维掺杂量与取向对纳米碳纤维/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料介电性能的影响

通过微波法化学镀镍对纳米碳纤维(CNFs)进行表面改性,采用熔融共混法将表面改性的CNFs与乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)复合制备CNFs/EVA复合材料,在模压交联过程中对复合材料施加磁场,使表面镀镍的CNFs在复合材料基体中沿磁场方向取向;用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)观察表面改性前后CNFs表面形貌和结构、复合材料内部微观结构及取向情况;用宽频介电谱仪与阻抗谱仪对复合材料进行介电谱测试,研究了CNFs的取向与掺杂量对复合材料介电性能的影响,并用四探针法测量复合材料的体电阻率。研究结果表明,掺杂量和是否取向对复合材料介电性能影响较大;CNFs掺杂质量分数为0.5%时,取向复合材料相对介电常数最低,施加磁场取向不会增加复合材料的介电损耗,少量掺杂即可大幅降低复合材料的体电阻率。     

二氧化硅改性环氧树脂胶黏剂性能研究

采用聚氨酯增韧环氧树脂,并利用有机化的纳米SiO2为改性剂制备纳米改性环氧树脂胶黏剂.利用扫描电子显微镜( SEM)观察无机纳米粒子在聚合物基体中的分散性及复合材料的断面形貌,结果表明无机纳米粒子在复合材料中分散性良好,而且聚氨酯在环氧树脂基体中形成了“孔洞结构”.采用电子拉力机、TGA以及介电谱仪等方法测试了复合材料...     

聚吡咯/钛酸钡/聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,聚吡咯(PPy)和钛酸钡(barium titanate,BT)为填料,通过溶液共混法制备了不同PPy质量分数的PPy/BT/PVDF三相复合材料,并对复合材料的微观形貌、结构和介电性能进行表征和分析.结果表明,PPy和BT大多均匀分散在聚合物基体中,加入PPy对PVDF的结晶影响较小;...     

Fabrication of BaTiO_3/Epoxy Composites Exhibiting Large Dielectric Constant,Low Dielectric Loss and High Flexural Strength

BaTiO_3/epoxy composites consisting of two three-dimensionally interpenetrating networks of BaTiO_3 and epoxy phases were prepared using a new approach. The BaTiO_3/epoxy composites exhibit a colossal dielectric constant, low dielectric loss and high flexural strength. In the BaTiO_3 networks, chemically bonded grain boundaries between neighboring BaTiO_3 grains were established, and they are responsible for the colossal dielectric constant and high flexural strength of the BaTiO_3/epoxy composites. Furthermore, unlike the conventional ceramic/polymer composites, this approach also makes high loadings of BaTiO_3 contents possible for the BaTiO_3/epoxy composites without compromising their high flexural strength.     

制备工艺对CNTs/EP复合材料性能的影响

采用溶液共混法制备碳纳米管(CNTs)/环氧树脂(EP)复合材料,主要研究丙酮用量、混合方式、超声时间、CNTs含量等制备工艺对复合材料的热性能和导电性能的影响.通过用SEM、DSC,TGA以及万用表对复合材料进行分析表征,结果表明,丙酮的加入量越多,超声时间越长,CNTs/EP的复合材料的导电性越好,CNTs在复合材料中分散性也好,而随着CNTs含量增加,复合材料的导电性按照逾渗理论的规律提高,且逾渗闶值出现在0.5 0A～1%范围内.利用超声处理伴随着搅拌这种混合方式所得复合材料的导电性最好,加入碳纳米管的复合材料玻璃转化温度Tg和热稳定性能较纯EP有显著提高.     

Effect of annealing on microstructure and properties of Si_3N_4-AlN composite ceramics

Aiming at developing novel microwave-transparent ceramics with low dielectric loss,high thermal conductivity and high strength,Si3N4-AlN(30%,mass fraction) composite ceramics with La2O3 as sintering additive were prepared by hot-pressing at 1 800 °C and subsequently annealed at 1 450 °C and 1 850 °C for 2 h and 4 h,respectively.The materials were characterized by XRD and SEM.The effect of annealing process on the phase composition,sintering performance,microstructure,bending strength,dielectric loss and the...     

Preparation and Characterization of Multi Shape ZnO/PVDF Composite Materials

Two different morphologies of ZnO(lotus-shaped, rod-shaped) and ZnO/PVDF composite materials were prepared. The morphologies of ZnO and composite materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM). Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR), thermal gravimetry(TG), and X-ray diffraction(XRD) were also used to characterize the chemical structures and phase composites of ZnO and ZnO/PVDF composite materials. Breakdown voltage, dielectric constant and dielectric loss of ZnO/PVDF composite materials were also tested. Microstructure analysis showed that ZnO nanoparticles dispersed uniformly in the matrix. And the dielectric constant expresses a significantly improvement while the dielectric loss and breakdown voltage expresses no significant change. Moreover, dielectric constant keeps an improvement tendency with increasing content of ZnO.     

Preparation of BN／SiO2 ceramics by PIP method

The precursor infiltration and pyrolysis(PIP) method for preparation of BN/SiO2 composites was used to improve mechanical properties, dielectric properties and feasibility of high temperature dielectric parts with large dimensions and complex shapes. In the processing procedure, the porous BN ceramic matrix was first successfully prepared by compacting the mixed powders of B and BN and then sintering them at a certain temperature under normal pressure of N2. The polycarbosilane(PCS) solution was vacuum infiltrated into porous BN ceramics at the room temperature and then at 800℃ in the air to depolimerize out amorphous SiO2, and sintered further at 1 300℃ in N2 to get BN/SiO2 composites. The microstructure of materials was studied by means of X-ray diffraction and electron probe micro analysis. The thermo-decomposition mechanism of PCS was investigated by a TG-DTA and infrared (IR) spectrum analysis. The flexural strengths were measured by the three-point bending method. The dielectric constant and the loss tangent were measured by the wave-guide method. The results show BN/SiO2 composites were fabricated. The obtained composites posses a flexural strength of 61.96 - 93.31 MPa, the dielectric constant in the range of 3.50 - 3.78 and the order of magnitude of the loss tangent at 10^-3 , which are good for the high tempera turedielectric parts with large size and complex shapes.     

介孔SBA-15/环氧树脂复合材料的性能研究

合成了孔径SBA-15介孔二氧化硅材料,利用超声波分散法制得了SBA-15/环氧树脂复合材料,TEM和氮气吸附脱附测试显示制备的SBA-15孔径为5 nm。通过SEM测试观察了介电复合材料中填料的分散情况;同时采用热失重分析、介电常数测定等方法对该介电复合材料的性能进行了研究。结果表明:SBA-15粒子的填充,可以提高环氧树脂的热稳定性,降低其介电常数。