有机/无机高介电复合材料的制备及研究

发布时间：2021-10-14 17:57

　　具有优异综合性能的高介电材料成为电子工业的发展的推动力,电子器件的高速化、微型化已经越来越依赖于高介电复合材料的发展。但是当前商业电介质电容器由于存储能量密度低以及电介质损耗高等缺点而阻碍其进一步的发展。有机／无机复合材料具有单一材料不具备的许多优点,例如可以发挥聚合物和无机物的协同效应,通过改变无机掺杂相的比例制备具有介电常数可调的器件。目前常用的方法是引入无机相来制备两相复合结构,包括引入具有高介电常数的纳米颗粒,微米颗粒,纳米线,纳米棒以及金属颗粒等等,这一想法基于将无机材料的高介电性和聚合物良好的柔韧性以及低损耗的优点相结合来制备高密度的储能材料。复合材料的制备采用了原位聚合的方法,同时分别使用扫描电子显微镜（Hitachi S-4800）X射线衍射仪（D8）来观察材料的微观形貌,利用Agilent4294A精密阻抗分析仪来对样品进行介电性能的测试和表征。对于聚酰亚胺／纳米CaCu3Ti4012 （CCTO）复合材料,得到了在CCTO纳米颗粒的含量为16vo1%时,材料的综合性能最优,此时介电常数为171,但是同时介电损耗也较高（0.45,100Hz）。为了减小介电损耗,分别制... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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（５＾巧）馈￡退??如ｉ！鄭誇??鲁Ｗ．鲁？占參■．誰?Ｗ?ｒ??图１．１极化机制的类型??ｒ￣１??空极?取?离电??ＩＩ?Ｓｉ??荷ｊ化?巧ｉ化??１＾?１０?巧??频幸／Ｈｚ??图１．２不同类型极化机制与频率的关系??１丄２介电常巧??材料的极化程度会对材料的介电特性产生影响，极化程度的改变会导致材料??介电常数、频率温度系数＾＾１及介电损耗等参数发生变化。介电常数是表示材料绝??缘能力的一个重要指标Ｉ?字母Ｓ表示。相对介电常数是表征材料在电场下介质??极化程度的一个参数，它的定义是建立平行板电容器，在同样的极板及材料尺??寸下，真空为电介质时电容器的电容量为Ｃｏ，该材料在充满电荷时电容量为Ｃ。??其定义式为；??Ｃ?Ｃ??ｅ飞＝而??其中！Ｎ?婵战榈绯Ｊ??渲滴?福?ィ兀飑枺?椋玻疲?恚?盼??返慕榈绯Ｊ??游?纾崳?极板面积，ｄ为材料的厚度。从公式１－１可Ｗ看出，材料的介电常数越大，其在??４??

?有机／无机高介电复舍材料的制备和研巧???ＩＵ调节，在同样的渗杂比例下，不同壳层的厚度会获得不同的介电常数。结果表??明复合材料同时获得了高的介电常数（４５０）和低介电损耗（＜０．０５），并且介电??常数不随电压的升高而变化。这是因为有机壳层包覆在银纳米颗粒外表面，阻碍??了电子跃迁，在保持同样的接杂比例下，复合材料的储能密度随着有机壳层厚度??的增加而增加ｔＷ。??


本文编号：3436590