不同结构铌酸钾钠/PVDF复合薄膜制备及性能研究
发布时间：2021-07-01 11:11
在众多聚合物材料中,PVDF基复合材料因其高击穿强度和易加工性在高能量密度电容器中得到了广泛的关注。铌酸钾钠（KNN）陶瓷是一种无铅铁电材料,具有优异的铁电性能、压电性能和环境友好性。本研究采用不同方法合成了多种不同结构形貌的KNN陶瓷。通过流延成型工艺,制备了一系列的单层和三明治结构PVDF基复合薄膜,系统研究了不同结构KNN陶瓷与PVDF基体复合的储能特性。通过在KNN颗粒表面包覆多巴胺（PDA）,改善了填料在PVDF基体中的分散性,提高了 PVDF基体的储能性能。研究发现,KNN@PDA颗粒显著提高了 PVDF基体的介电常数。当KNN@PDA颗粒负载量9vol%时,样品获得了 22.9的高介电常数,这比纯PVDF提高了近3倍。此外,随着KNN@PDA颗粒含量的增高,复合薄膜的极化明显提升。在KNN@PDA颗粒含量6vol%的复合薄膜中,样品实现了 6.5 J/cm3的储能密度。通过熔盐法合成了具有大纵横比的一维KNN纳米纤维（KNN-nfs）。利用溶液共混法和流延成型工艺制备了单层一维KNN-nfs/PVDF复合薄膜。研究发现,高介电常数的一维KNN-nfs引入PVDF基体中,在...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]高介电常数聚偏氟乙烯基复合材料的研究进展[J]. 黄蓉蓉,颜录科,闫啸天. 绝缘材料. 2016(03)
[2]聚偏氟乙烯/钛酸钡高介电复合材料研究进展[J]. 戚远慧,朱永军,韦良强,黄安荣,罗筑. 塑料工业. 2014(06)
博士论文
[1]聚偏氟乙烯基聚合物介质膜的制备及储能特性研究[D]. 赵月涛.电子科技大学 2018
硕士论文
[1]二维无机填料/聚合物基柔性介电复合材料的制备与性能[D]. 杜嘉雯.清华大学 2016
[2]CCTO/PVDF复合材料介电性能及界面相容性研究[D]. 翟剑雯.北京理工大学 2015
本文编号：3259030
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２零維ＫＮＮ颗粒的ＸＲＤ图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｚｅｒｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ＫＮＮ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??
不同结构铌酸钾钠／ＰＶＤＦ复合薄膜制备及性能研究????薄膜的表面ＳＥＭ图，从图中能够清晰的看到ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ复合薄膜表面光滑，无??明显的缺陷。此外，可以看出通过超声分散后，包覆了多巴胺的ＫＮＮ颗粒在聚合物基??体中分散较好，但因为ＫＮＮ＠ＰＤＡ颗粒较小，表面能较大，从而引起了少量ＫＮＮ＠ＰＤＡ??颗粒在复合薄膜中发生团聚。??图３－３零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ复合薄膜的表面ＳＥＭ图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｓｕｒｆａｃｅ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｚｅｒｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｉｌｍ??３．２．３零维ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ复合薄膜的介电性能分析??（ａ）２４?％?（ｂ）〇ｊ〇?？?－？－ｐ、ｄｆ??０??????????…二—?０．００????????ｌｋ?１０ｋ?１００ｋ?１Ｍ?２＼！?Ｉｋ?１０ｋ?１００ｋ?１Ｍ?２＼ｆ??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）??图３－４ＦＣＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ复合薄膜ａ）介电常数和ｂ）介电损耗的频率依赖性??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ａ）?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ａｎｄ?ｂ）?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｉｌｍｓ?ａｎｄ??ｐｕｒｅ?ＰＶＤＦ??图３－４是ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ复合薄膜在１Ｋ－２ＭＨＺ频率下的介电性能图。如图所示，??复合薄膜在频率范围内，随着频率的增加介电常数逐渐减小，介电损耗随着频率的增加??逐渐增大。高介电常数的ＫＮＮ陶瓷的
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【参考文献】：
期刊论文
[1]高介电常数聚偏氟乙烯基复合材料的研究进展[J]. 黄蓉蓉,颜录科,闫啸天. 绝缘材料. 2016(03)
[2]聚偏氟乙烯/钛酸钡高介电复合材料研究进展[J]. 戚远慧,朱永军,韦良强,黄安荣,罗筑. 塑料工业. 2014(06)
博士论文
[1]聚偏氟乙烯基聚合物介质膜的制备及储能特性研究[D]. 赵月涛.电子科技大学 2018
硕士论文
[1]二维无机填料/聚合物基柔性介电复合材料的制备与性能[D]. 杜嘉雯.清华大学 2016
[2]CCTO/PVDF复合材料介电性能及界面相容性研究[D]. 翟剑雯.北京理工大学 2015
本文编号：3259030
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