高介电铁电陶瓷/聚酰亚胺复合材料的介电及储能特性

发布时间：2024-06-14 19:49

　　在日常生活中,我们身边存在各种各样的储存能量的器件,其中比较常见的有电池,燃料电池以及超级电容器,还有一类以电介质材料为主要元件的电容器,该电容器具有很快的充放电速度,我们称之为介质电容器。介质电容器由于其超高的功率密度被广泛应用于脉冲系统。并且介质电容器是通过极化以静电场的形式来储存能量,在极化过程中不涉及化学反应,因此使用起来更加安全可靠。介质电容器的储能密度相对其它储能器件较低,并且随着现在储能技术的发展,电子电力储能器件由原来的大型化、复杂化逐渐向小型化、简单化、轻量化等方向发展。为了满足介质储能器件的这一发展趋势,提高其储能密度是关键。铁电陶瓷材料由于其优异的介电性能在储能领域的应用最为广泛。而传统的有机聚合物电介质材料由于其良好的柔韧性、耐高压以及高的机械强度使得其可以广泛地应用于各种各样的工作环境。本文通过采取共混法把具有高介电性能的陶瓷材料作为填充材料分散在具有高击穿场强的聚合物基质中形成同时具备高介电性能和高击穿场强的复合材料。详细探究了不同含量,不同种类的陶瓷填料对聚酰亚胺基复合薄膜材料的相结构、显微结构的影响,并进一步分析其介电性能和储能性能随填充量、频率和温度的...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1常见能量储存设备的功率密度和能量密度

的不断增长以及化石燃料的枯竭，提高能源的使用效迫在眉睫。为了解决这一问题，对太阳能和风能等可于其生产的产品满足不了当今社会的消费需求，开换和存储系统是至关重要的，例如电池[1]，燃料电器[4]，如图1.1所示。其中介质电容器由于其超高的备受关注。并且介质电容器的应用非常广泛，....

图1.2施加外加电场时介质电容器极化模型

内蒙古科技大学硕士学位论文定向分布，等效偶极矩不为零。极性电介质，由于其在没有电场的作用下其内部的正负电荷中心也没有重，非极性电介质材料内部分子的偶极子排列杂乱无章电场作用时，非极性电介质分子的正负电荷平均位置偶极矩发生转向。这样，都将出现极化现象。

图1.3两步法合成法制备聚酰亚胺示意图

图1.3两步法合成法制备聚酰亚胺示意图意义和研究内容义息领域的快速发展，介质材料储能密度低、成本高问题亟待解决。为了解决这一问题，人们制备了具面降低了生产成本，另一方面还能满足现代电子元需求。陶瓷填料的介电常数较高，但制备温度较高具有较高的击穿场强，易于制备，韧性好，但介电有....

图2.1BNT/PI复合材料制备方法的示意图

再加入适量的氧化锆球，以乙醇为球磨介质，研磨24小时。干燥后，密封的氧化铝坩埚中，并在900°C下加热2小时。将所得粉末用HNO洗涤数次后，成功获得了片状(Bi0.5Na0.5)TiO3粉末。a0.5Bi0.5TiO3陶瓷颗粒的功能化文通过KH550对BNT....

本文编号：3994340