TiO 2 /PVDF纳米复合薄膜材料的制备及介电性能研究

发布时间：2021-01-24 12:36

　　纳米复合介电材料在脉冲系统、传感器、能量捕获和晶体管等诸多行业具有广泛的应用前景,其性能与复合材料的组成、结构、形貌密切相关。因此,制备不同组成、结构和形貌是改善和提高纳米复合介电材料性能的关键。本文选取了铁电聚合物（聚偏氟乙烯）和一元氧化物（二氧化铁）为研究对象,研究了晶体结构、微观形貌、化学组成和界面状态对复合材料介电性能的影响,并且探索出不同形貌金红石二氧化钛（R-TiO2）与聚偏氟乙烯（PVDF）复合材料的最优化学组成与电性能变化规律。主要研究内容和结果如下:（1）通过活性剂调控溶液化学反应以控制钛酸四丁酯（TBOT）水解合成二氧化钛颗粒和二氧化钛纳米棒。溶液反应过程中的温度、十二烷基硫酸钠（SDS）pH值对R-TiO2纯相生成起到至关重要的作用。温度低于200℃、pH值在0.3-0.8和时,SDS对R-TiO2的成相有明显的促进作用,但不能完全使水解产物转变为R-TiO2。当温度高于200℃时,温度成为影响反应的主要因素,活性剂与pH值对反应产物的影响逐渐减小。此外,SDS可以促进R-TiO2沿着[112]出现明显的取向生长现象。取向之后的R-TiO2/PVDF复合材料介电常... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１几种常见储能设备性能对比??Ｆｉｇ?１－１?Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｄｅｖｉｃｅｓ?１４１１??

?（５）??其中Ｎ是单位体积的分子数或者原子数；〇是材料的极化率。一般情况下，介??电材料的极化分为四种：电子、离子、偶极子和界面四种极化方式。如图１－２所示，??这些极化又可以细分为两种状态，即共振状态和弛豫状态［５９４１］。??６??

?ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ?Ｐｂｃａ?３．６４?１．２１６?０．３７４?０．６５１?１０７．３??Ａｎａｔａｓｅ和ｒｕｔｉｌｅ相是比较常用的两种ＴｉＣｈ，如图１－４所示，两者有着相同的??结构单元（Ｔｉ〇６八面体），无论是ａｎａｔａｓｅ还是ｒｕｔｉｌｅ的Ｔｉ〇６八面体都与正八面体??有一定区别，两者的八面体相对于正八面体都发生了一定畸变。这两相在键长方面??都有诸多差异，在ａｎａｔａｓｅ中，ｃ方向键长会略大于ａ、ｂ方向键长；而在ｒｕｔｉｌｅ中，??ａ、ｂ方向键长会略大于ｃ方向键长。在ａｎａｔａｓｅ中ａ、ｂ平面的Ｔｉ－０键长分别为??１．９３７?Ａ、１．９６６Ａ；?ｒｕｔｉｌｅ?中?ａ、ｂ?平面的?Ｔｉ－０?键长分别为?１．９４６?Ａ、１．９８３?Ａ［Ｓ３，８７，Ｓ８］。??Ａｎａｔａｓｅ和ｒｕｔｉｌｅ相结构上的差异来源于他们八面体堆积方式的不同，图４展??示了两者结构上的差异，在ａｎａｔａｓｅ中，每个八面体相邻的八面体中有四个共边，??其余的以共点方式连接，共点的八面体顶点形成了（００１）晶面。在ｒｕｔｉｌｅ中，每个八??面相邻的１０个八面体中有２个共边连接


本文编号：2997258