方波脉冲下纳米氧化铝掺杂对聚酰亚胺介电性能的影响

为了研究方波条件下纳米Al2O3对PI膜介电性能的影响,将粒径为60 nm的Al2O3纳米粒子作为无机填料添加到PI基体中,制作了掺杂量质量分数为1%,2%,5%,7%,10%的PI薄膜。测量了PI/Al2O3薄膜耐电晕性能和介电温度谱以及介电频谱,并用SEM镜观察了放电前后PI/Al2O3薄膜微观形貌。研究结果表明:Al2O3纳米粒子的掺入提高了复合薄膜的耐电晕性能;PI/Al2O3复合薄膜的相对介电常数(εr)与介质损耗正切(tanδ)值随着Al2O3含量升高而升高,其tanδ值随着频率的增加先减小后增大,在200 Hz处有最小值。在同一频率下,PI/Al2O3薄膜εr和tanδ表现出对温度的依赖性,tanδ在70℃与170℃附近出现两个峰值;且随着Al2O3含量的增高,tanδ介电峰向高温方向移动。PI基体中高分子链缠结在纳米粒子周围,纳米粒子所引入的界面以及在聚合物中表现的"钉扎效应"是影响PI/Al2O3复合薄膜介电性能的主要原因。     

不同组分对PI／Al2O3复合薄膜的击穿性能和微观形貌的影响

为研究纳米填加剂(Al2O3)对PI复合薄膜击穿性能和微观形貌的影响,对0、5%、10%和20%4种不同质量分数的纳米Al2O3的PI/Al2O3复合薄膜击穿特性进行了测试,并借助扫描电镜对PI/Al2O3复合薄膜击穿孔区形貌进行特征分析,进一步利用积分法计算得到了击穿孔区的有效面积.结果表明:掺杂5%含量的Al2O3的PI复合薄膜击穿场强达到最佳.得出不同组分Al2O3的PI复合薄膜击穿孔有效面积的大小关系是:S20%＜S5%＜S10%＜S0.可见,引入纳米Al2O3颗粒可以使复合薄膜击穿孔的有效面积减小,说明掺杂纳米Al2O3对复合薄膜的击穿孔的有效面积大小是有显著影响的.     

Al^3+取代对低饱和磁化强度钇铁石榴石铁氧体烧结特性的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备低饱和磁化强度(4πMs)钇铁石榴石铁氧体,研究不同烧结温度时Al3+取代对材料气孔率(P)和收缩率(η)等烧结性能的影响。根据不同烧结温度样品收缩率的拟合直线计算Al3+取代样品的烧结活化能,并结合热重-差热(TG-DSC)联合分析研究Al^3+取代量对活化能的影响机制。结果表明,Y3Al5O12铁氧体的成相温度高于Y3Fe5O12铁氧体的成相温度;1420℃烧结时,随着Al3+取代量x由0.6增大至1.4,烧结活化能从191 kJ/mol增大到257 kJ/mol,烧结更加困难,烧结样品的P从1.63%增大到3.60%,η从16.62%减小到14.38%。     

Al~(3+)掺杂立方相Li_7La_3Zr_2O_(12)的制备及性能表征

采用一种柠檬酸辅助聚合的溶胶-凝胶法制备了掺杂2%(摩尔分数)Al3+的立方相结构的Li7La3Zr2O12固体电解质,同时,采用高温固相法尝试合成不掺杂Al3+的Li7La3Zr2O12作为对比。分析结果表明:热处理温度超过1 000℃时Li7La3Zr2O12易发生分解;而掺杂2%(摩尔分数)Al3+的Li7La3Zr2O12能在900℃时保持稳定立方相结构,在1 000℃下烧结6 h后得到高致密度的烧结体。该法制备的Li7La3Zr2O12样品表现出高离子电导率:298 K时为4.5×10-5 S/cm,523K时达到3.6×10-3 S/cm。Li+迁移活化能大约为25.1 k J/mol。上述结果表明,作为全固态电池电解质,Al3+掺杂的Li7La3Zr2O12有较好的应用前景。     

聚酰亚胺/氧化铝纳米复合材料的热刺激电流研究

采用热刺激电流（TSC）对自制的4种不同纳米Al2O3含量的聚酰亚胺（PI）薄膜进行测试,发现复合材料的热刺激电流峰值随着纳米Al2O3填充量的增加而降低,当纳米Al2O3的填充量大于10%后,热刺激电流峰的峰值随着温度升高持续一段时间后才出现下降趋势。对4种薄膜的TSC高温峰分别进行计算,得出薄膜中陷阱电荷的数量。并结合纳米复合材料的多核模型和陷阱理论,得出该现象的出现是由于PI/Al2O3纳米复合薄膜中界面结构影响了载流子输运过程造成的。     

纳米Al2O3掺杂对NdFeB磁体磁性能和电阻率的影响

NdFeB磁体的电阻率很低,在大动力牵引机车电机工作条件下,涡流损耗明显,使工作温度过高,造成永磁体失磁,降低电机性能。通过高电阻率的纳米Al2O3掺杂来提高电阻率。采用NdFeB快淬粉,通过热压、热变形技术制备了不同质量分数纳米Al2O3掺杂的NdFeB磁体,研究了纳米Al2O3掺杂对NdFeB磁体的热压致密性、磁性能和电性能的影响。结果表明,随着Al2O3质量分数的提高,热压密度先增加后降低,电阻率逐渐增大,当Al2O3质量分数为1.5wt%时,电阻率增大了13%;但是,纳米Al2O3掺杂对磁性能影响很大,随着Al2O3含量的增加,矫顽力和剩磁都急剧下降。     

直接掺杂法制备聚酰亚胺/纳米氧化铝复合层压板

采用直接掺杂法制备了聚酰亚胺/纳米Al2O3复合层压板。通过弯曲试验、冲击试验、热重分析、线膨胀系数、导热系数等测试方法研究了Al2O3含量、成型条件与层压板性能之间的关系。结果表明,引入纳米Al2O3可以较大幅度提高层压板的高温力学性能和表观分解温度,并在一定程度上提高了层压板的导热系数。Al2O3含量为14.5%时,300℃下的弯曲强度及弯曲模量达到最大值,分别为110 MPa和3.64 GPa,约为纯亚胺板的3倍以上。Al2O3含量为8.9%时,表观分解温度达到最大值(585℃),比纯亚胺板的表观分解温度(567℃)提高了近20℃。成型压力在100~225 kgf/cm2之间、成型温度为365℃时,层压板可以获得较好的综合性能。     

废旧聚酯改性漆包线绝缘漆的性能研究

采用溶胶凝胶法制备Al2O3溶胶,以废旧聚酯塑料瓶和Al2O3溶胶为原料制备聚酯多元醇溶液,然后将聚酯多元醇溶液与氨基树脂、环烷酸锌混合制成聚酯漆包线漆。通过红外光谱和X射线衍射分析对聚酯漆包线漆进行分子结构和物相表征。测试改性聚酯漆包线漆的热冲击、耐电压、介质损耗等性能。结果表明:Al2O3掺杂质量分数为10%时,制得的改性聚酯漆包线漆的性能最佳,介质损耗曲线的拐点温度可达到179℃,耐热性能明显提高。     

二氧化硅/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法,以苯基三乙氧基硅烷（PTES）为前驱体制备了氧化硅溶胶,并以均苯四甲酸二酐（PMDA）和4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为原料,用原位生成法制备了一系列不同掺杂量（质量分数）的PI/SiO2复合薄膜。分别采用热失重分析仪（TGA）、扫描电镜（SEM）、耐电晕测试装置和耐击穿测试装置对薄膜的热性能、电性能进行了测试。结果表明,掺杂量为15%时纳米氧化硅粒子在PI基体中分散均匀,掺杂量为10%,热分解温度达到最大值,并且在工频50 Hz,场强为60 MV/m的室温条件下,掺杂量为15%时复合膜的耐电晕时间最长为55.73 h,电气强度为327 MV/m高于纯膜。     

Al2O3对Nb掺杂PTCR陶瓷材料的影响

研究了添加不同质量分数Al2O3的掺杂Nb的BaTiO3陶瓷材料。测量了烧结条件为1 300~1 350℃的陶瓷材料试样的室温电阻、R_T曲线、电阻温度系数及开关温度。在实验的基础上,分析讨论了不同含量的非晶态Al2O3与α_Al2O3对PTCR陶瓷电特性的影响。结果表明,随着Al2O3添加量的增加,材料的烧结温度降低,晶粒均匀,但材料的电特性变弱。