聚合物介孔复合材料研究进展

无机介孔材料在催化、吸附领域已经得到了广泛的应用.聚合物介孔复合材料是指将介孔材料以各种方式加入聚合物基体中得到的杂合材料,是介孔材料崭新的应用领域.介绍了聚合物介孔复合材料所使用的主要介孔材料类型,概括了聚合物介孔纳米复合材料的制备方法,包括单体原位聚合和与聚合物共混方法,重点阐述了其作为功能复合材料、药物缓释材料、...     

聚合物基复合介电材料的研究进展

聚合物基复合介电材料是以有机聚合物为基体,将具有高介电常数或易极化的微纳米尺寸的无机颗粒或其它有机物作为填充物复合而成,综合了无机材料的高介电性能,同时还兼备聚合物的粘结性、韧性、易加工性,在信息和微电子工业等领域具有广泛应用.该领域的研究与应用的关键是材料合成路线的设计与性能的有机结合,聚合物基体与表面修饰无机颗粒界面的良好作用,使其具有优良的介电特性.将聚合物基复合介电材料的填料颗粒分为铁电陶瓷、氧化物、碳纳米管类、金属导电颗粒、全有机高分子等几种类型,并概述了各种类型的聚合物基复合介电材料的研究状况,着重分析了聚合物与无机颗粒界面的相互作用,展望了聚合物基复合介电材料未来的发展趋势.     

功能性石墨烯改善聚合物介电性能的研究进展

目的对近年来使用改性石墨烯改善聚合物基复合材料介电性能的研究进行总结,指出今后的发展方向。方法总结通过石墨烯改性来改善其在聚合物的分散性和提高聚合物基石墨烯复合材料介电性能的方法;对比石墨烯/聚合物复合材料的复合工艺对其介电常数和介电损耗数值的变化,总结不同的改性方法对复合材料介电性能的影响。结论石墨烯作为一种性能较优的导电填料对材料介电性能影响巨大,然而,由于其物理分散性不好,极大地阻碍了石墨烯改性聚合物基高介电复合材料的发展。通过对石墨烯进行功能化改性修饰可以有效提高聚合物基复合材料的介电性能,这种材料可作为电活性聚合物,在很多需要高介电常数的电介质材料领域,如超级电容器、感应器、驱动器、智能包装和机器人等方面得到应用。     

介电陶瓷／聚合物复合材料

介电陶瓷/聚合物复合材料是介质材料的新领域,它的综合性能远优于各单独组分。本文在回顾其开发概况的基础上评述了BaTiO_3/PVDF介电复合材料的研究进展。据报道,70(wt)%BaTiO_3的BaTiO_3/PVDF复合材料有较高的介电常数和热释电系数等。对材料的XRD行为、在不同温度和不同频率的介电性变化亦有详细研究。表明介电陶瓷/聚合物复合材料是值得研究的、介电陶瓷和介电聚合物的理想替代材料。     

无机半导体颗粒填充聚合物复合材料的研究进展

综述了无机半导体颗粒填充聚合物复合材料的研究背景，重点介绍了填充半导体ZnO颗粒和SiC颗粒聚合物复合材料的导电特性，以及填充高介电常数BaTiO3颗粒聚合物复合材料的介电特性的研究进展，并介绍了这些材料在抑制电气绝缘材料老化问题方面的应用研究。     

柔性PDMS基介电复合材料的电场及击穿损伤形貌演变规律研究

与其它储能设备相比,由介电复合材料制得的介质电容器在快速充放电能力与高功率密度方面极具优势,如何提高介电复合材料能量密度与优化其击穿性能已成为当前研究热点之一。为进一步调控并兼顾介电常数与击穿性能,本工作基于DBM(DielectricBreakdownModel,介电击穿模型),采用有限元数值模拟,研究了无机填料的分布对柔性聚二甲硅氧烷(PDMS)基介电复合材料体系的电场与发生介电击穿时击穿损伤形貌演变的具体影响。研究结果表明:填料与基体边界处存在较大的介电差异,可以使用较大介电常数的聚合物基体或较小介电常数的无机填料来减小其界面处的高电场区域,继而提高复合材料的耐击穿能力；同时发现当无机填料分散更均匀时,其树状损伤通道更容易产生分支,此种情况将使介电击穿的树状损伤通道的损伤位点增多,延缓其损伤速度,继而提高复合材料的耐击穿性能。该研究结果将为开发高储能密度且具有优异击穿性能的有机-无机复合电介质材料提供坚实的理论依据。     

尼龙6/粘土聚合物纳米复合材料的性能表征--(Ⅰ)电性能研究

使用Haake-90型双螺杆挤出机制备一系列粘土含量不同的尼龙6／粘土纳米聚合物复合材料，测试其介电常数、介电损耗、介电稳定性能以及电击穿强度，并讨论了粘土含量对纳米复合体系电性能的影响。研究发现，加入纳米粘土后材料的介电常数、介电损耗明显减小，同时介电稳定性能有了大幅度提高．但电击穿强度无明显变化。     

聚合物基介电复合材料研究进展

以聚合物为基体的介电复合材料在微电子等领域具有重要的应用前景,因而得到了广泛关注。从聚合物基介电复合材料的不同结构类型及其研究进展、介电理论模型,及其主要应用领域三个方面对国内外的相关研究进行了综述。     

LTCC用介电/铁磁复合材料的研究进展

在介绍介电/铁磁复合材料在LTCC应用前景的基础上,阐述了作为LTCC器件材料的介电相材料和铁磁相材料所必须具备的特性.综述了常见的LTCC介电/铁磁复合材料体系和复合工艺.指出了研究中存在的问题以及今后主要研究方向——寻找新的复合体系.并指出介电/铁磁复合材料也可以应用在吸波材料上.     

填充型聚合物基介电储能复合材料的研究进展

聚合物薄膜电容器具有功率密度超高、击穿场强高、易于生产和密度小等特点,因而被广泛地应用于电力电子设备中.但是由于聚合物本身低的介电常数而导致其能量密度较低,限制了其在新兴领域的应用.通过复合的方式向聚合物基体中加入不同形貌与特性的填料是提高聚合物能量密度的有效途径.本文综述了近年来国内外关于填充型聚合物基介电储能复合材料的研究现状,分类讨论了各种填料的优势与不足,探究了填料与聚合物基体间的界面及相互作用对复合材料介电性能的影响,阐述了填充型聚合物基介电储能复合材料存在的问题和未来的发展方向.     

新型高温高介无机/有机功能复合材料

综述了高温高介的无机/有机功能复合材料的应用、近期研究状况、高介机理、原材料选择以及制备过程等重要问题。重点介绍了高介复合材料新的发展方向以及利用高介电的形成机制设计新材料的思想。 强调填料和基体聚合物的选择以及改性是至关重要的。 同时,改善相界面及纳米微粒的表面修饰技术方面还需有所突破,最终实现对材料性能、功能的分子设计。      

Layer-by-layer structured polymer/TiO2 thin film and its gate dielectric application

Composite materials of the polymer and inorganic dielectric material have been investigated due to synergistic effect of both flexible properties of the polymer and dielectric properties of the inorganic material. In this study, poly(methyl methacrylate-co-methacrylic acid)/titanium dioxide (PMMA-co-MAA/TiO2) bilayer films were fabricated using a spin coating method followed by a self assembled sol-gel process and then examined for a gate dielectric application of the OTFT. Fracture and surface morphologies of the bilayer film on silicon wafer was observed via both SEM and AFM. Dielectric constant of the composite film synthesized was found to be larger than that of pure polymer film. In addition, with pentacene as a conducting layer, device performance of the composite film was characterized, and it was found that the threshold gate voltage was reduced while the field induced current was increased.     

Nanotube transistors as direct probes of the trap dynamics at dielectric-organic interfaces of interest in organic electronics and solar cells

The high sensitivity of nanotube transistors is used for the first time as a probe to study charge dynamics at a dielectric/polymer (polythiophene) interface, an inorganic/organic junction of particular importance for organic solar cells, and organic field effect transistors (OFETs). A carbon nanotube field effect transistor is coated with a thin film of a photoconductive polymer and photoexcited so as to generate carriers in the structure. Comparison between devices using SiO2 and TiO2 as gate dielectric reveals the critical role of the dielectric and clearly elucidates the relative contributions of the polymer and the dielectric layers on the separation, trapping, and relaxation of photogenerated charges.     

高性能钛酸钡/聚合物复合材料的研究进展

具有高介电常数(k)的钛酸钡/聚合物复合材料,兼有钛酸钡陶瓷和聚合物的各自优势,是一种有广泛应用前景的电子材料,因而备受关注。综合给出了近5年来高性能钛酸钡/聚合物复合材料的研究进展,分析指出了原材料选择、制备工艺及其对复合材料介电性能的影响,概括介绍了这类复合材料的主要应用,预测展望了其未来的发展趋势。     

新型电容器用高介电常数聚合物研究进展

高介电常数聚合物具有优异的介电性和柔韧性,可以制备高容量有机薄膜电容器等无源器件,近年来受到广泛关注.目前理论和实验研究的热点主要集中在聚合物/无机介电陶瓷、聚合物/导电颗粒复合材料和纯有机聚合物材料.综述了这3种聚合物的高介电机理及研究进展.采用物理、化学方法进行表面修饰改性,掺入导电颗粒及设计具有高度芳环结构聚合物等措施,均可有效提高介电常数、减小损耗.     

高介电性能的陶瓷-聚合物复合材料的研究现状

在材料研究领域中,具有电学性能的陶瓷／聚合物复合材料是一种新型的复合材料,其中具有高介电性能的陶瓷／聚合物0-3复合材料以其广泛的应用前景已经引起人们极大的关注。文中介绍了具有高介电性能的陶瓷／聚合物复合材料的介电理论模型及其制备方法,概述了国内外的研究现状及应用,并且对未来的发展趋势做了展望。     

Improved polymer nanocomposite dielectric breakdown performance through barium titanate to epoxy interface control

A composite approach to dielectric design has the potential to provide improved permittivity as well as high breakdown strength and thus afford greater electrical energy storage density. Interfacial coupling is an effective approach to improve the polymer-particle composite dielectric film resistance to charge flow and dielectric breakdown. A bi-functional interfacial coupling agent added to the inorganic oxide particles’ surface assists dispersion into the thermosetting epoxy polymer matrix and upon composite cure reacts covalently with the polymer matrix. The composite then retains the glass transition temperature of pure polymer, provides a reduced Maxwell-Wagner relaxation of the polymer-particle composite, and attains a reduced sensitivity to dielectric breakdown compared to particle epoxy composites that lack interfacial coupling between the composite filler and polymer matrix. Besides an improved permittivity, the breakdown strength and thus energy density of a covalent interface nanoparticle barium titanate in epoxy composite dielectric film, at a 5 vol.% particle concentration, was significantly improved compared to a pure polymer dielectric film. The interfacially bonded, dielectric composite film had a permittivity ∼6.3 and at a 30 μm thickness achieved a calculated energy density of 4.6 J/cm³.     

环氧灌封材料的研究进展

环氧树脂作为当前应用最广泛的灌封材料之一,具有优异的介电绝缘性能、热学性能和粘接性能,成型工艺简单,粘度低,优良的耐化学、湿、腐蚀性能,低固化收缩率等优点.针对环氧树脂脆性大的缺点,综述了环氧灌封材料的几种增韧方法,主要包括橡胶、核-壳结构聚合物、热塑性树脂、液晶聚合物和无机刚性粒子增韧,并介绍了环氧灌封材料的应用研究进展,最后展望了环氧灌封材料的发展趋势和前景.     

无机、有机及其复合电介质的纳米尺寸效应及研究进展

当电介质内的不均匀区域达到纳米级时,纳米尺度效应对介电性能的影响便不容忽视。分别以PMN-PT弛豫铁电单晶、ZnO压敏陶瓷、纳米SiO2/环氧树脂复合材料为例,通过实验证明了在无机铁电单晶、半导体陶瓷以及无机纳米/有机复合材料中存在的介电性能的纳米尺寸效应。