固液复合电介质材料研究
发布时间：2021-07-24 13:33
高能量密度的电容器是目前研究的热点,制备高能量密度电容器的关键则是研制高介电常数、高耐压强度的电介质。尽管液体电介质、固体电介质有很多研究,但固液复合电介质的研究较少,考虑到固液复合能显著增大空间极化,从而增大介电常数,因此本研究重点考察了液态DMF、PC电介质与固态绝缘膜（以下简称膜）电介质的复合效应,以期发现高储能密度电容器。为进一步改善固液复合电介质材料的耐压性,在DMF、PC中引入适量纳米BaTi03,考察了其对复合电介质耐压等介电性能的影响。本研究主要包括如下三部分:（1）制备不同的电容器样品,比较研究了单组分电介质（膜、DMF）和复合电介质（DMF—膜固液复合）的介电性能。结果表明,以铝片为电极,纯膜电介质虽然耐压强度高（8800 kV/m）,但介电常数极低,所以储能密度极低（5.05×10-4 J/cm3）;纯DMF电介质虽耐压强度低,但介电常数高;而DMF—膜固液复合电介质介电常数明显高于单一组分电介质（膜或DMF）,20 Hz下复合电介质介电常数可达1.31 ×105,该复合电介质耐压强度高于纯DMF电介质30多倍,介电损耗也显著低于纯DMF电介质,固液复合电介质储能...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２莱顿瓶ｍ??，［８］
１．２介电原理??１．２．１电介质极化??电介质分子产生电容是通过发生极化来实现的，如图１－４给出了电介质产生??〇丨丨丨．…???３＾?Ｃ．，：：：：?■：「??Ｏ??＋＜＝＊＞＜＝＜＝＊＞＿??〇??塞隹?ｒ｜??名ＨＫ．：：丨丨麵｜??＜＾．?ｕ＝＞?＜ｒ＞??图１－４电介质的极化模型％??极化现象的模型，电介质材料在极化后感应电荷将沿外加电场方向排列，极化强度??愈大，排列愈一致，体现感应电荷密度愈多。用极化强度矢量来描述极化强度的强??弱［１６］，可用公式１－１２表示为：??ｐ一?分子??ＡＶ??（公式?１－１２）??其中，ｆ为极化强度矢量，为分子电矩，ＡＶＳ无限小体积元。电介质极化类??型一般分为四种：电子极化、离子极化、极性分子的偶极极化、界面极化，图１－５表??示四种不同极化方式。??（１）
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【参考文献】：
期刊论文
[1]高介电常数、低介电损耗聚合物复合电介质材料研究进展[J]. 李玉超,付雪连,战艳虎,谢倩,葛祥才,陶绪泉,廖成竹,卢周广. 材料导报. 2017(15)
[2]纳米改性液体电介质研究现状与进展[J]. 董明,李阳,戴建卓,王健一,李金忠. 绝缘材料. 2016(12)
[3]A Short Review on Copper Calcium Titanate（CCTO） Electroceramic;Synthesis,Dielectric Properties,Film Deposition,and Sensing Application[J]. Mohsen Ahmadipour,Mohd Fadzil Ain,Zainal Arifin Ahmad. Nano-Micro Letters. 2016(04)
[4]电介质储能材料研究进展[J]. 顾逸韬,刘宏波,马海华,童苑馨. 绝缘材料. 2015(11)
[5]稀土和碱土离子共掺杂钛酸钡陶瓷的制备与介电性能表征[J]. 张莹莹,祁晓英,张明,薛健,王志强,赵昕,许壮志,林海. 稀有金属材料与工程. 2015(S1)
[6]浅谈植物绝缘油变压器[J]. 项阳. 变压器. 2014(12)
[7]第一讲 电容器的发展历程[J]. 陈永真. 电源世界. 2014(11)
[8]柔性高储能P（VDF-CTFE）/PA11-g-GMA聚合膜的制备与性能研究[J]. 邓素芬,吴晓彦,何立敏,熊传溪,董丽杰. 高分子学报. 2014(10)
[9]添加Ni和Ag纳米颗粒对BaTiO3/PVDF复合材料击穿场强的影响[J]. 郑晖,刘晓林,窦晓亮,陈建峰. 复合材料学报. 2014(01)
[10]ZnO纳米改性变压器油的相对介电常数模型[J]. 缪金,董明,任明,吴雪舟,沈谅平,王浩. 西安交通大学学报. 2013(08)
博士论文
[1]操作冲击电压下纳米改性变压器油中空间电荷分布特性和流注放电研究[D]. 施健.重庆大学 2014
[2]纳米改性变压器油的制备及其特性研究[D]. 沈谅平.华中科技大学 2012
硕士论文
[1]电极材料对液体电介质击穿电压的影响规律和作用机制[D]. 金泱.重庆大学 2016
[2]LiBa2（Ta,Nb）5O15添加对BaTiO3基陶瓷介电性能的影响[D]. 吴煜蓉.陕西科技大学 2016
[3]低气压下流注放电的仿真研究[D]. 潘梦莎.太原理工大学 2015
[4]纳米SiO2改性变压器油的热物性研究[D]. 刘腾跃.中国科学技术大学 2015
[5]富勒烯纳米改性植物绝缘油制备方法及其介电与热稳定性能[D]. 李诺东.重庆大学 2015
[6]高性能埋容复合介质材料的制备与性能[D]. 刘继红.华南理工大学 2013
[7]高温MLCC陶瓷材料的组成及工艺研究[D]. 裴贞林.电子科技大学 2009
[8]多层陶瓷电容器（MLCC）用钛酸钡的研制[D]. 郭靖.四川大学 2004
本文编号：3300749
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２莱顿瓶ｍ??，［８］
１．２介电原理??１．２．１电介质极化??电介质分子产生电容是通过发生极化来实现的，如图１－４给出了电介质产生??〇丨丨丨．…???３＾?Ｃ．，：：：：?■：「??Ｏ??＋＜＝＊＞＜＝＜＝＊＞＿??〇??塞隹?ｒ｜??名ＨＫ．：：丨丨麵｜??＜＾．?ｕ＝＞?＜ｒ＞??图１－４电介质的极化模型％??极化现象的模型，电介质材料在极化后感应电荷将沿外加电场方向排列，极化强度??愈大，排列愈一致，体现感应电荷密度愈多。用极化强度矢量来描述极化强度的强??弱［１６］，可用公式１－１２表示为：??ｐ一?分子??ＡＶ??（公式?１－１２）??其中，ｆ为极化强度矢量，为分子电矩，ＡＶＳ无限小体积元。电介质极化类??型一般分为四种：电子极化、离子极化、极性分子的偶极极化、界面极化，图１－５表??示四种不同极化方式。??（１）
１．２介电原理??１．２．１电介质极化??电介质分子产生电容是通过发生极化来实现的，如图１－４给出了电介质产生??〇丨丨丨．…???３＾?Ｃ．，：：：：?■：「??Ｏ??＋＜＝＊＞＜＝＜＝＊＞＿??〇??塞隹?ｒ｜??名ＨＫ．：：丨丨麵｜??＜＾．?ｕ＝＞?＜ｒ＞??图１－４电介质的极化模型％??极化现象的模型，电介质材料在极化后感应电荷将沿外加电场方向排列，极化强度??愈大，排列愈一致，体现感应电荷密度愈多。用极化强度矢量来描述极化强度的强??弱［１６］，可用公式１－１２表示为：??ｐ一?分子??ＡＶ??（公式?１－１２）??其中，ｆ为极化强度矢量，为分子电矩，ＡＶＳ无限小体积元。电介质极化类??型一般分为四种：电子极化、离子极化、极性分子的偶极极化、界面极化，图１－５表??示四种不同极化方式。??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]高介电常数、低介电损耗聚合物复合电介质材料研究进展[J]. 李玉超,付雪连,战艳虎,谢倩,葛祥才,陶绪泉,廖成竹,卢周广. 材料导报. 2017(15)
[2]纳米改性液体电介质研究现状与进展[J]. 董明,李阳,戴建卓,王健一,李金忠. 绝缘材料. 2016(12)
[3]A Short Review on Copper Calcium Titanate（CCTO） Electroceramic;Synthesis,Dielectric Properties,Film Deposition,and Sensing Application[J]. Mohsen Ahmadipour,Mohd Fadzil Ain,Zainal Arifin Ahmad. Nano-Micro Letters. 2016(04)
[4]电介质储能材料研究进展[J]. 顾逸韬,刘宏波,马海华,童苑馨. 绝缘材料. 2015(11)
[5]稀土和碱土离子共掺杂钛酸钡陶瓷的制备与介电性能表征[J]. 张莹莹,祁晓英,张明,薛健,王志强,赵昕,许壮志,林海. 稀有金属材料与工程. 2015(S1)
[6]浅谈植物绝缘油变压器[J]. 项阳. 变压器. 2014(12)
[7]第一讲 电容器的发展历程[J]. 陈永真. 电源世界. 2014(11)
[8]柔性高储能P（VDF-CTFE）/PA11-g-GMA聚合膜的制备与性能研究[J]. 邓素芬,吴晓彦,何立敏,熊传溪,董丽杰. 高分子学报. 2014(10)
[9]添加Ni和Ag纳米颗粒对BaTiO3/PVDF复合材料击穿场强的影响[J]. 郑晖,刘晓林,窦晓亮,陈建峰. 复合材料学报. 2014(01)
[10]ZnO纳米改性变压器油的相对介电常数模型[J]. 缪金,董明,任明,吴雪舟,沈谅平,王浩. 西安交通大学学报. 2013(08)
博士论文
[1]操作冲击电压下纳米改性变压器油中空间电荷分布特性和流注放电研究[D]. 施健.重庆大学 2014
[2]纳米改性变压器油的制备及其特性研究[D]. 沈谅平.华中科技大学 2012
硕士论文
[1]电极材料对液体电介质击穿电压的影响规律和作用机制[D]. 金泱.重庆大学 2016
[2]LiBa2（Ta,Nb）5O15添加对BaTiO3基陶瓷介电性能的影响[D]. 吴煜蓉.陕西科技大学 2016
[3]低气压下流注放电的仿真研究[D]. 潘梦莎.太原理工大学 2015
[4]纳米SiO2改性变压器油的热物性研究[D]. 刘腾跃.中国科学技术大学 2015
[5]富勒烯纳米改性植物绝缘油制备方法及其介电与热稳定性能[D]. 李诺东.重庆大学 2015
[6]高性能埋容复合介质材料的制备与性能[D]. 刘继红.华南理工大学 2013
[7]高温MLCC陶瓷材料的组成及工艺研究[D]. 裴贞林.电子科技大学 2009
[8]多层陶瓷电容器（MLCC）用钛酸钡的研制[D]. 郭靖.四川大学 2004
本文编号：3300749
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