纳米钙铜钛氧颗粒/聚酰亚胺复合薄膜介电性能研究
发布时间：2023-01-12 15:43
伴随电子工业的快速发展，集成电路的小型化是重要的发展趋势，具有高介电常数的嵌入式电容器是其小型化的前提；高介电无机/聚合物复合材料可以集合无机材料的高介电和有机高分子材料的易加工性，其研究制备具有重要的意义。本文采用溶胶-凝胶法制备了纳米钙铜钛氧颗粒（a-CCTO），a-CCTO为非晶陶瓷，又相应制备了晶体钛酸铜钙（CCTO），并制备了高介电的a-CCTO/PI和CCTO/PI复合薄膜，分析其介电机制。 本文以溶胶-凝胶法在300°C烧结制备了非晶体的纳米颗粒a-CCTO，介电常数随频率急剧下降，在全频率范围内介电常数远低于1050°C烧结的晶体CCTO的介电常数；通过原位聚合法制备了低浓度掺杂的a-CCTO/PI复合薄膜，复合薄膜显示良好的分散性并且低浓度掺杂能保持PI薄膜的加工性能；在3vol%时，复合薄膜的介电常数为4.4，高于10vol%的CCTO/PI复合薄膜介电常数3.8，相比于纯PI介电常数3.4，在此浓度掺杂下介电常数提高很明显。 a-CCTO/PI复合薄膜的介电常数高于CCTO/PI复合薄膜表明了a-CCTO/PI复合薄膜的介电性能不来源于a-CCTO。通...
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 高介电无机/聚合物复合材料概述
1.2.1 高介电无机/聚合物复合材料的制造工艺
1.2.2 高介电无机/聚合物复合材料的常用无机增强相
1.2.3 高介电无机/聚合物复合材料的应用前景
1.2.4 高介电无机/聚合物复合材料存在的问题
1.3 高介电无机/聚合物复合材料介电机理探究
1.3.1 高介电材料的参数表征
1.3.2 高介电无机/聚合物复合材料的数学模型
1.3.3 纳米颗粒在高介电无机/聚合物复合材料中的作用
1.3.4 纳米颗粒/聚合物复合材料的界面结构模型
1.4 课题研究的目的和意义
1.5 课题内容
第2章 纳米钙铜钛氧颗粒/聚酰亚胺复合薄膜制备
2.1 纳米钙铜钛氧颗粒及晶体钛酸铜钙制备
2.1.1 常用制备方法
2.1.2 主要原料及仪器设备
2.1.3 陶瓷制备过程
2.2 聚酰亚胺复合薄膜制备
2.2.1 常用制备方法
2.2.2 主要原料及仪器设备
2.2.3 PI 复合薄膜制备过程
2.3 本章小结
第3章 a-CCTO/PI 复合薄膜结构表征
3.1 X 射线衍射分析
3.1.1 CCTO 陶瓷粉体物相分析
3.1.2 a-CCTO 陶瓷粉体物相分析
3.1.3 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜物相分析
3.2 扫描电子显微镜观测
3.3 本章小结
第4章 a-CCTO/PI 复合薄膜介电性能研究
4.1 a-CCTO 和 CCTO 陶瓷的介电性能
4.2 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜介电性能
4.2.1 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜介电性能频率谱
4.2.2 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜介电性能温度谱
4.3 a-CCTO/PI 复合薄膜高介电机理分析
4.3.1 计算界面活化能
4.3.2 计算界面面积
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物/无机纳米复合电介质介电性能及其机理最新研究进展[J]. 田付强,杨春,何丽娟,韩柏,王毅,雷清泉. 电工技术学报. 2011(03)
[2]高介电常数、低介电损耗的聚合物基复合材料[J]. 卢鹏荐,王一龙,孙志刚,官建国. 化学进展. 2010(08)
[3]聚合物基纳米复合材料的制备及研究进展[J]. 季光明. 玻璃钢. 2006(03)
[4]聚合物基纳米复合材料的制备及研究进展[J]. 季光明. 玻璃钢. 2006 (03)
[5]渗流理论在复合型导电高分子材料研究中的应用[J]. 杨建高,刘成岑,施凯. 化工中间体. 2006(02)
[6]高耐热、低介电常数含氟聚酰亚胺材料的合成与性能研究[J]. 刘金刚,尚玉明,范琳,杨士勇. 高分子学报. 2003(04)
[7]溶胶-凝胶法制备无机/有机杂化材料研究进展[J]. 符连社,张洪杰,邵华,孟庆国,倪嘉缵. 材料科学与工程. 1999(01)
[8]超微粒子及其在催化领域的应用[J]. 王亚明. 云南化工. 1995(01)
硕士论文
[1]低损耗介质掺杂的CaCu3Ti4O12介电性能研究[D]. 向雄.华中科技大学 2007
[2]聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备及表征[D]. 段春燕.天津大学 2005
本文编号：3730092
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 高介电无机/聚合物复合材料概述
1.2.1 高介电无机/聚合物复合材料的制造工艺
1.2.2 高介电无机/聚合物复合材料的常用无机增强相
1.2.3 高介电无机/聚合物复合材料的应用前景
1.2.4 高介电无机/聚合物复合材料存在的问题
1.3 高介电无机/聚合物复合材料介电机理探究
1.3.1 高介电材料的参数表征
1.3.2 高介电无机/聚合物复合材料的数学模型
1.3.3 纳米颗粒在高介电无机/聚合物复合材料中的作用
1.3.4 纳米颗粒/聚合物复合材料的界面结构模型
1.4 课题研究的目的和意义
1.5 课题内容
第2章 纳米钙铜钛氧颗粒/聚酰亚胺复合薄膜制备
2.1 纳米钙铜钛氧颗粒及晶体钛酸铜钙制备
2.1.1 常用制备方法
2.1.2 主要原料及仪器设备
2.1.3 陶瓷制备过程
2.2 聚酰亚胺复合薄膜制备
2.2.1 常用制备方法
2.2.2 主要原料及仪器设备
2.2.3 PI 复合薄膜制备过程
2.3 本章小结
第3章 a-CCTO/PI 复合薄膜结构表征
3.1 X 射线衍射分析
3.1.1 CCTO 陶瓷粉体物相分析
3.1.2 a-CCTO 陶瓷粉体物相分析
3.1.3 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜物相分析
3.2 扫描电子显微镜观测
3.3 本章小结
第4章 a-CCTO/PI 复合薄膜介电性能研究
4.1 a-CCTO 和 CCTO 陶瓷的介电性能
4.2 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜介电性能
4.2.1 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜介电性能频率谱
4.2.2 a-CCTO/PI 和 CCTO/PI 复合薄膜介电性能温度谱
4.3 a-CCTO/PI 复合薄膜高介电机理分析
4.3.1 计算界面活化能
4.3.2 计算界面面积
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物/无机纳米复合电介质介电性能及其机理最新研究进展[J]. 田付强,杨春,何丽娟,韩柏,王毅,雷清泉. 电工技术学报. 2011(03)
[2]高介电常数、低介电损耗的聚合物基复合材料[J]. 卢鹏荐,王一龙,孙志刚,官建国. 化学进展. 2010(08)
[3]聚合物基纳米复合材料的制备及研究进展[J]. 季光明. 玻璃钢. 2006(03)
[4]聚合物基纳米复合材料的制备及研究进展[J]. 季光明. 玻璃钢. 2006 (03)
[5]渗流理论在复合型导电高分子材料研究中的应用[J]. 杨建高,刘成岑,施凯. 化工中间体. 2006(02)
[6]高耐热、低介电常数含氟聚酰亚胺材料的合成与性能研究[J]. 刘金刚,尚玉明,范琳,杨士勇. 高分子学报. 2003(04)
[7]溶胶-凝胶法制备无机/有机杂化材料研究进展[J]. 符连社,张洪杰,邵华,孟庆国,倪嘉缵. 材料科学与工程. 1999(01)
[8]超微粒子及其在催化领域的应用[J]. 王亚明. 云南化工. 1995(01)
硕士论文
[1]低损耗介质掺杂的CaCu3Ti4O12介电性能研究[D]. 向雄.华中科技大学 2007
[2]聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备及表征[D]. 段春燕.天津大学 2005
本文编号：3730092
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3730092.html
