碳纳米管填充的高介电常数聚合物基复合电介质材料

介绍了碳纳米管电性能及其功能化改性、以及利用碳纳米管掺杂聚合物制备柔性高介电常数复合材料的研究现状,发现化学气相沉积法得到的多壁碳纳米管(MWNT)在化学处理前后形成的聚合物基复合材料具有明显不同的分散特性和介电性能.相对于微米级球形导电颗粒填充的复合材料,一维尺度碳纳米管填充的复合材料具有明显低得多的渗流阈值,低渗流阈值可以明显保持聚合物基体优良的机械性能.期望在这一领域从工程电介质的角度做深入的研究工作,以发现碳纳米管在聚合物基复合材料领域所表现出的新特性、新现象.     

聚合物基全有机复合电介质材料研究进展

聚合物基全有机复合电介质材料相比于其他的电介质材料具有电气强度高、介质损耗低、质量轻、机械加工性能优良等优点,更适合于实际应用.本文综述了以纯聚偏氟乙烯(PVDF)、PVDF共聚物、其他聚合物作为基体的聚合物基全有机复合电介质材料的研究进展,并对聚合物基全有机复合电介质材料在电容储能及实际应用中仍面临的一些问题作了探讨,对其未来发展进行了展望.     

聚丙烯/聚偏氟乙烯共混复合材料的介电性能的研究

研究了高介电常数的聚偏氟乙烯(PVDF)共混改性聚丙烯(PP)以提高PP的介电性能.分析了PVDF含量、加入的聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)增容剂和拉伸等因素对PP/PVDF复合材料介电性能的影响.采用SEM和DSC等方法研究了复合材料的界面性能.结果显示,聚偏氟乙烯(PVDF)及增容剂的加入能够提高PP/PVDF的介电性能,拉伸由于能促进β相PVDF的生成,同样可以有效地提高复合材料的介电常数.     

核壳结构纳米纤维掺杂PMMA/PVDF基复合介质的储能特性研究

为探索核壳结构纳米纤维对聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)/聚偏氟乙烯(polyvinyl-lidene fluoride,PVDF)基复合介质储能特性的影响规律.该研究采用静电纺丝技术制备了高长径比的掺锰钛酸锶纳米纤维(Mn-ST NFs),并对纤维表面进行二氧化硅(SiO2...     

锂离子电池用PVDF基纳米复合隔膜的研究进展

综述经无机纳米颗粒改性的聚偏氟乙烯(PVDF)基纳米复合隔膜.讨论湿法、干法、静电纺丝及涂覆法等4种有机-无机复合隔膜的制备方法;并对添加SiO2、TiO2和Al2O3等3种不同无机纳米颗粒制成的PVDF基纳米复合锂离子电池隔膜进行分类总结.对隔膜的研究方向提出展望.     

ZIF-67/PVDF复合薄膜的制备及介电性能

改善介电电容器性能是满足电路元器件微型化和集成化需求的有效方法之一,如何提高介电复合材料的介电性能引起了研究者们的广泛关注。本文以聚偏氟乙烯（PVDF）为基体,金属有机框架物（MOFs）ZIF-67为填料,通过流延涂膜制备了一系列ZIF-67/PVDF复合薄膜材料,探究MOFs对PVDF基复合材料的微观结构及宏观性能影响。结果表明：ZIF-67可以诱导PVDF生成更多β相,促进基体极化,提高复合材料的力学性能和介电性能。当填料质量分数为5%时,ZIF-67/PVDF复合薄膜40℃下的杨氏模量为1 200 MPa,击穿场强为139.74 kV/mm,两者相较于纯PVDF薄膜均有增长;100 Hz下的介电常数为10.39,比纯PVDF薄膜提高了35.29%,并且能保持较低的介质损耗。     

高储能聚合物基纳米复合电介质

作为电容储能器件的核心材料,高储能电介质在智能电网和高能武器等先进装备领域具有重要的实用价值。为提高聚合物电介质材料的储能密度,多采用复合技术制备聚合物基纳米复合电介质。首先介绍了现有聚合物基复合体系的基本理论及结构模型,并着重从介电常数、击穿场强和介电损耗3个关键技术指标入手总结了近年来取得的相关研究成果。最后,在此基础上对聚合物基纳米复合电介质材料目前存在的科学问题进行了探讨和展望。     

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。     

电力电容器用高储能密度介质材料的研究

随着电子、信息和电力工业的快速发展,高储能密度介质材料受到了越来越多的关注。为制备高储能密度的电容器用介质材料,研究以溶剂共混法(DMF作为溶剂)获得Al/BT/PVDF和Ag/BT/PVDF三元复合材料,并对制成的三元复合材料的相对介电常数、击穿场强和储能密度进行测试分析,测试结果表明:复合材料的介电常数与混入金属前相比变化不大;当铝含量为2.0%,BT含量为7.5%时,复合材料储能密度达到了2.0 J/cm~3,提高到纯PVDF的5倍。     

半导电材料对纳米MgO/XLPE复合介质空间电荷影响的研究

聚合物纳米复合介质中空间电荷的注入与半导电电极材料密切相关,文中采用电声脉冲(PEA)法测量了预压-60 kV/mm电场1 h后,对比研究了六种不同半导电电极材料下交联聚乙烯(XLPE)和MgO/XLPE复合介质中的空间电荷分布;并对不同半导电电极材料下MgO/XLPE复合介质中的平均电荷密度进行了计算。对比实验表明:配方不同的半导电电极材料确实对试样中空间电荷的分布以及空间电荷量影响很大;以乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)为基础材料、添加30wt%炭黑的第二种半导电材料对MgO/XLPE复合介质中空间电荷的抑制效果最好。     

Fe掺杂纳米复合Ag-SnO2电接触材料耐电压性能

利用化学共沉淀和常压烧结等方法制备出纳米复合Ag-SnO2和Fe掺杂Ag-SnO2触头合金,对合金触头进行了耐电压实验和SEM形貌观察.实验结果发现制备的触头合金呈现纳米第二相弥散均匀分布在Ag基体中.纳米复合电接触材料耐电压强度分布比商业用AgSnO2In2O3集中,但平均耐电压强度比商用低9.8%～29.7%.放电后,纳米复合电接触材料表面蚀坑凸凹起伏程度小,烧蚀轻微.     

聚合物基复合薄膜的高温储能性能研究进展

聚合物薄膜电容器具有功率密度大、安全性高、绝缘性好等优点而被广泛应用在工程领域。近年来,随着新能源交通、清洁能源并网、油气开采等领域对具有优异高温储能特性的介电薄膜电容器需求日益增加,高温、高电场等极限条件下介质薄膜电容器的储能受到越来越多的关注,相关研究已成为电工材料领域的研究热点。该文总结近年来有关聚合物基复合薄膜的高温储能研究进展。首先,介绍决定电介质材料高温储能特性的关键参数,分析高温、高电场对相关参数的影响规律;其次,梳理基于不同空间层次设计的聚合物薄膜高温储能特性优化研究现状,从分子结构、微观结构、介观结构3个方面总结高温储能性能的调控方法;最后,对进一步提升聚合物薄膜的高温储能性能做出展望。     

一种高准确度测量介损角的无插值FFT算法

电力系统频率偏离50Hz时,常规的傅立叶变换用于频谱分析时易产生频谱泄漏和栅栏效应,使介损角计算产生误差.文中提出了一种无插值校正的加余弦窗谐波分析法应用于介损角测量,能有效克服频谱泄露和栅栏效应的影响,具有较高的测量精度、实时性和抗干扰性能,与有插值校正加余弦窗的谐波分析法相比,减少了插值环节,易于DSP实现.MAT...     

环氧树脂/SiO2空心球低介电常数材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯为前驱体,采用模板法制备了粒径为50 nm左右的SiO<,2>空心球,并将其掺入到环氧树脂中,制备了EP/SiO<,2>空心球纳米复合材料.采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和精密阻抗分析仪分别对复合材料的化学结构、断面形貌、热稳定性及介电性能进行了表征.结果...     

高性能大功率NiZn软磁铁氧体材料研究

采用传统陶瓷工艺制备大功率NiZn铁氧体材料,分析了ZnO含量、离子替代和掺杂对材料电磁特性的影响。结果表明,适当的ZnO含量和离子替代可以使材料具有高起始磁导率(μi)、高饱和磁感应强度(Bs)、高居里温度(TC)、高电阻率(ρ)和低损耗因数(tanδ/μi),同时适量掺杂可以提高材料起始磁导率(μi)、降低材料功耗(Pcv)和保持材料高密度(D),从而制得高性能大功率NiZn软磁铁氧体材料。     

工程电介质理论的回顾、思考及对策

回顾了在热力学(唯象理论)、统计力学、量子力学及固体物理等理论的基础上所建立的单相均匀介质的微观(电子、原子、离子、分子等)结构—宏观(介电、导电、击穿、老化等)性能之间的相互关系。由于工程电介质常用的高聚物绝缘材料是一类软物质,结构上具有极宽(10-10~10-3m)的空间尺度,运动单元和运动形式也有极宽的松弛时间谱(10-10~10-4s),同时为了改善单相材料的宏观性能,优化在不同外界因素作用下材料的综合性能,常采用多相复合电介质,其微观结构在空间上极为复杂,且运动时间尺度也极为广泛。因此,依据物理学的还原论和层展现象,提出了要建立这类材料的介观结构—宏观性能之间的相互关系,要从材料微观尺度与短时的破坏建立(或外推)出它的寿命目前仍有许多问题有待解决。并首次提出了如何从时空层次去深入理解和控制材料宏观性能的新概念。     

二氧化钛/多壁碳纳米管/聚芳醚腈三元复合材料的介电性能

通过溶剂流延成膜法配合超声辅助分散制备一种二氧化钛/多壁碳纳米管/聚芳醚腈(TiO2/MWCNT/PEN)三组分复合材料薄膜。对纯PEN薄膜和TiO2/MWCNT/PEN三组分复合材料薄膜的脆断面形貌进行表征,对比分析了TiO2/PEN二组分复合材料薄膜、MWCNT/PEN二组分复合材料薄膜以及TiO2/MWCNT/PEN三组分复合材料薄膜在50 Hz~100 kHz频率内的介电性能。结果表明：超声分散技术使TiO2和MWCNT在PEN基体中分散均匀;同时加入20% TiO2和3% MWCNT的TiO2/MWCNT/PEN复合材料薄膜的介电常数达到26（50 Hz）,说明这两种填料对复合材料介电常数的提高有协同作用。