四针状氧化锌晶须填充聚四氧乙烯复合材料的制备和性能研究
聚四氟乙烯(PTFE)具有优良的化学稳定性、耐高温性、低摩擦系数、介电频谱和温谱稳定性以及优异的电气绝缘性能,被广泛应用于航空和电气等领域。本文以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,用四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为填料,采用冷压烧结的成型工艺制备了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)／聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,对复合材料的微观形态,电气性能和热学性能进行了系统的研究。主要进行了以下几个方面的研究工作:
(1)采用硅烷偶联剂(KH-570)对T-ZnOw进行表面改性,研究了改性后的T-ZnOw填料在基体PTFE中的分散行为,并对其T-LZnOw／PTFE复合材料进行了FT-IR、XRD表征。硅烷偶联剂(KH-570)能够在填料和基体间起到联接作用,能有效改善两者间的结合性。
(2)通过T-ZnOw填料填充PTFE基体,研究了T-ZnOw／PTFE复合材料的微观形态结构以及T-ZnOw填料含量对复合材料电气性能的影响。结果表明随着T-ZnOw填料含量的增加,T-ZnOw／PTFE复合材料的介电常数增加,绝缘电阻率和击穿强度均降低,电流密度-电场强度(J-E)曲线对应的阈值电场降低,并且电流密度-电场强度(J-E)曲线表现出非线性特性,并初步探讨了非线性电导机理。
(3)同时研究了T-ZnOw填料含量对复合材料热性能的影响。研究结果表明随着T-ZnOw填料含量的增加,T-ZnOw／PTFE复合材料的导热系数增加且当T-ZnOw填料含量为30wt％时,复合材料的导热系数比纯。PTFE增加了一倍；此外T-ZnOw／PTFE复合材料的热膨胀系数随T-ZnOw填料含量的增加而降低。
电气性能;阈值电场;热学性能;聚四氟乙烯;针状氧化锌晶须;复合材料
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
党智敏
2011
中文
TQ325.4;TB332
69
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）