聚偏氟乙烯/钛酸钡复合材料的制备及介电性能的研究
聚合物基陶瓷复合电介质结合了陶瓷电介质和聚合物电介质各自的优点，在储能材料方面具有广泛的应用前景。本文采用物理共混法制备了Ni/BaTiO3/PVDF三相复合材料，系统研究了复合材料的介电性能、击穿场强以及储能密度随改性Ni和BaTiO3含量变化关系；采用旋涂法和流延成型法制备了多层BaTiO3/PVDF复合材料，研究了多层BaTiO3/PVDF复合材料的结构参数对复合材料介电性能和击穿场强的影响，并通过介频谱揭示界面极化提高电介质复合材料介电常数的机理。
1)Ni/BaTiO3/PVDF三相复合材料的介电常数随BaTiO3含量的增加而增加，随着Ni含量的增加则表现出先升后降的趋势，1w％Ni能提供最优的介电性能，在BaTiO3含量为50v％时介电常数约为40；复合材料的击穿场强随BaTiO3含量的增加大体表现出下降趋势，而随Ni含量增加表现为先升后降，3w％Ni时复合材料击穿场强超过175 Kv/mm，库伦阻塞效应可以很好地解释这一结果；复合材料的储能密度在3w％Ni含量的情况下都能保持在较高水平上，超过2．0J/cm3。
2)通过旋涂法和流延成型法制备的多层BaTiO3/PVDF复合材料层间结合情况良好，无明显剥离现象；与单层BaTiO3/PVDF复合材料相比，多层复合材料低频介电常数明显提高，其中，在整体BaTiO3含量为55v％时两层复合材料的介电常数达190，是相同BaTiO3含量的单层复合材料介电常数的三倍多，体现了非均相界面极化的增加；由于层间界面捕获空间电荷的缘故，多层复合材料击穿场强远远低于单层结构的复合材料，均在10KV/mm以下。
聚偏氟乙烯;钛酸钡;多层复合材料;陶瓷电介质;储能密度;击穿场强;介电性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
刘晓林
2011
中文
TQ325.4;TB332
87
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）