二维纳米片添加的PVDF基聚合物复合材料的介电储能性能研究

发布时间：2023-05-20 06:14

　　介电电容器与其它电容器相比具有损耗低、工作电压高、放电速度快等优点。目前市面上的电容器,陶瓷电容器击穿电压低且损耗高,聚合物电容器的电位移很小,无法达到很高的储能密度。这主要是由于材料的介电常数和击穿强度是对立关系,即介电常数越高,材料的击穿电压会急剧下降。研究发现,往聚合物材料中添加其他无机粒子如陶瓷粒子,形成复合材料可以有效提高其电位移值,但是直接添加同样会使其电压击穿强度大大降低,无法达到人们预期的效果。如何在提高材料的电位移的同时保持较高的电压击穿强度是本文研究的重点。本文制备了PVDF基/二维无机粒子共聚形成的复合材料,测试复合材料的介电储能性能,研究填料的结构、添加量对材料性能的影响关系。主要研究内容如下:1、在聚合物中添加经过盐酸多巴胺表面改性的片状钛酸铋粉体制备成PVDF/P-Bi₄Ti₃O₁₂复合材料,同时设置聚合物中添加经过盐酸多巴胺表面改性处理的颗粒状钛酸铋制备而成的PVDF/G-Bi₄Ti₃O₁₂复合材料作为比较组,测试分析两组复合...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 复合材料的研究现状
    1.3 研究内容及目标
第2章 材料制备与测试
    2.1 材料制备
        2.1.1 片状无机粒子的表面改性处理
        2.1.2 二硫化钼@氮化硼混合液制备
        2.1.3 复合材料制备
    2.2 结构表征测试
        2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)
        2.2.2 X射线衍射(XRD)
        2.2.3 差示扫描量热法(DSC分析法)
        2.2.4 X射线光电子能谱分析(XPS)
        2.2.5 傅里叶转换红外光谱分析(FTIR)
    2.3 复合材料的电性能测试
        2.3.1 介电性能测试
        2.3.2 击穿强度测试
        2.3.3 铁电性能测试
第3章 添加片状Bi₄Ti₃O₁₂复合材料的表征与电性能分析
    3.1 引言
    3.2 添加P-Bi₄Ti₃O₁₂ 复合材料的结构表征与分析
        3.2.1 P-Bi₄Ti₃O₁₂ 结构表征与分析
        3.2.2 PVDF/P-Bi₄Ti₃O₁₂ 结构表征与分析
    3.3 添加P-Bi₄Ti₃O₁₂ 复合材料的电性能分析
        3.3.1 PVDF/P-Bi₄Ti₃O₁₂ 的介电性能分析
        3.3.2 PVDF/P-Bi₄Ti₃O₁₂ 的储能性能分析
        3.3.3 PVDF/P-Bi₄Ti₃O₁₂ 的疲劳测试与分析
    3.4 小结
第4章 添加片状SrTiO₃复合材料的表征与电性能分析
    4.1 引言
    4.2 添加片状SrTiO₃复合材料的结构表征与分析
        4.2.1 SrTiO₃结构表征与分析
        4.2.2 PVDF/SrTiO₃ 结构表征与分析
    4.3 添加SrTiO₃复合材料的电性能分析
        4.3.1 PVDF/SrTiO₃ 的介电性能分析
        4.3.2 PVDF/SrTiO₃ 的储能性能分析
        4.3.3 PVDF/SrTiO₃ 的疲劳测试与分析
    4.4 小结
第5章 添加MoS₂@BNNS的复合材料表征与电性能分析
    5.1 引言
    5.2 MoS₂@BNNS及其复合材料的制备与结构表征
        5.2.1 MoS₂@BNNS及其复合材料的制备
        5.2.2 MoS₂@BNNS结构表征
        5.2.3 添加MoS₂@BNNS的复合材料的结构表征
    5.3 添加MoS₂@BNNS的复合材料的电性能分析
        5.3.1 PVDF/MoS₂@BNNS的介电性能分析
        5.3.2 PVDF/MoS₂@BNNS的储能性能分析
        5.3.3 PVDF/MoS₂@BNNS的疲劳测试与分析
    5.4 小结
第6章 结论与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3820699