PVDF基复合陶瓷材料介电性能研究
发布时间：2022-01-01 22:14
伴随着人类科学技术的进步,人们开始高度关注高介电聚合物基陶瓷复合材料。传统功能型的陶瓷材料尽管具备高介电常数和耐腐蚀的优势,但是仍有损耗高、成型温度高、易碎裂、加工成本高昂等这些缺点,使传统陶瓷材料在电子行业的发展和应用中受到了极大的阻碍。而尽管聚合物介电常数较低,然而聚合物自身具有优异的物理机械功能,低介电损耗以及低成本等优势。所以,聚合物基陶瓷复合材料作为当今信息功能材料在信息和微电子产业扮演了重要角色。最近研究表明,将高介电常数陶瓷与铁电聚合物PVDF复合,得到的PVDF基复合陶瓷材料有着广泛的应用前景。本文通过传统的固相反应法制备Na0.35%Ba99.65%Ti99.65%Nb0.35%O3（NNBT）、BaFe03-δ（BFO）、CaCu3Ti4O12-15wt%Ag（CCTO/Ag15）三种介电常数不同的高介电常数的陶瓷材料,以PVDF为基体,将陶瓷颗粒作为填料制备复合材料。复合材料由共混-热压法制备而成,研究了不同陶瓷材料对复合材料介电性能的影响,具体内容如下:（1）—种最新开发的无铅铁电环保型材料Na0.35%Ba99.65%Ti99.65%Nb0.35%O3（NNB...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１电子位移极化原理图解
会产生弹性位移，将极性分子变为偶极子，出现电子位移极化现象［１５】。原??图Ｍ所示。??图１－１电子位移极化原理图解。??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．??二）离子位移极化（Ｉｏｎｉｃ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）??离子位移极化原理图为丨－２所示，此种极化方式与温度相关，温度升高极化??。当电场强度不为零时，正、负离子发生相对位移变化，都偏离了平衡位置??生了偶极矩，导致电中性状态消失，此过程便是离子位移极化ｎ６］。??Ｅ＝０?Ｅ—
Ｅ?＝?０?Ｅ?一??图１－４空间电荷极化原理图解。??Ｆｉｇ．１．４?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｐａｃｅ?ｃｈａｒｇｅ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．??２０世纪人们引入另一种极化机制叫普适介电响应（ＵＤＲ），它不同于上述四种??极化机制。此方式是因为介质的对称破缺而导致电荷所发生偏移的铁电极化，它??是由束缚载流子的跳跃产生的一种新的极化形式。如图丨－６，？丨０ｎｓｃｈｅｒ的电子云??屏蔽理论能够很好的解释普适介电响应现象｜１３］。电场强度等于零时介质整体对外??是不显电性的。如果给其加上高温或者加电场，束缚载流子会从电荷中心跳跃出??来，进而产生电偶极矩。此电偶极矩将沿电场方向规律运动１１７１发生空间电荷极化??和偶极子转向极化。束缚载流子在此极化方式中对电极化和电导均做出了贡献。??Ｐ?＝?０?Ｐ?＝?ｔｑＲ??图１－５普适介电响应原理示意图。??Ｆｉｇ．１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｕｎｉｖｅｒｓａｌ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ．??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多铁性材料研究进展及发展方向[J]. 南策文. 中国科学:技术科学. 2015(04)
[2]《功能材料研究进展》教学方法探讨[J]. 梁宝岩. 科技信息. 2012(33)
[3]Nb掺杂Bi4Ti3O12陶瓷的微结构与介电性能研究[J]. 黄小丹,王华,任明放,许积文,杨玲. 材料导报. 2009(04)
[4]CaCu3Ti4O12的驰豫特性[J]. 尤景汉,张庆国,琚伟伟,李立本. 河南科技大学学报(自然科学版). 2009(01)
[5]电介质的极化与电场的相互作用[J]. 安宏. 物理与工程. 2007(06)
[6]聚偏氟乙烯的晶体结构[J]. 顾明浩,张军,王晓琳. 高分子通报. 2006(07)
[7]固态电介质的物理特性及其应用前景[J]. 任清褒. 材料科学与工程学报. 2003(06)
[8]聚偏氟乙烯全反式分子链振动模式的研究[J]. 李吉超,王春雷,钟维烈. 物理化学学报. 2003(11)
硕士论文
[1]微波退火条件下Ni（Si,Ge）薄膜的表征分析与微波退火的理论研究[D]. 胡成.复旦大学 2013
[2]A2CoNbO6（A=Ca，Ba，Sr）巨介电行为及其与载流子输运状态的关系[D]. 王国景.安徽大学 2013
[3]混合价态结构与巨介电效应的关系研究[D]. 孙晓红.安徽大学 2013
[4]LCMO巨磁阻材料定向诱导生长和结构特性分析—以及LCMO场效应晶体管的制备[D]. 崔志敏.东南大学 2006
本文编号：3562928
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１电子位移极化原理图解
会产生弹性位移，将极性分子变为偶极子，出现电子位移极化现象［１５】。原??图Ｍ所示。??图１－１电子位移极化原理图解。??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．??二）离子位移极化（Ｉｏｎｉｃ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）??离子位移极化原理图为丨－２所示，此种极化方式与温度相关，温度升高极化??。当电场强度不为零时，正、负离子发生相对位移变化，都偏离了平衡位置??生了偶极矩，导致电中性状态消失，此过程便是离子位移极化ｎ６］。??Ｅ＝０?Ｅ—
Ｅ?＝?０?Ｅ?一??图１－４空间电荷极化原理图解。??Ｆｉｇ．１．４?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｐａｃｅ?ｃｈａｒｇｅ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．??２０世纪人们引入另一种极化机制叫普适介电响应（ＵＤＲ），它不同于上述四种??极化机制。此方式是因为介质的对称破缺而导致电荷所发生偏移的铁电极化，它??是由束缚载流子的跳跃产生的一种新的极化形式。如图丨－６，？丨０ｎｓｃｈｅｒ的电子云??屏蔽理论能够很好的解释普适介电响应现象｜１３］。电场强度等于零时介质整体对外??是不显电性的。如果给其加上高温或者加电场，束缚载流子会从电荷中心跳跃出??来，进而产生电偶极矩。此电偶极矩将沿电场方向规律运动１１７１发生空间电荷极化??和偶极子转向极化。束缚载流子在此极化方式中对电极化和电导均做出了贡献。??Ｐ?＝?０?Ｐ?＝?ｔｑＲ??图１－５普适介电响应原理示意图。??Ｆｉｇ．１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｕｎｉｖｅｒｓａｌ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ．??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多铁性材料研究进展及发展方向[J]. 南策文. 中国科学:技术科学. 2015(04)
[2]《功能材料研究进展》教学方法探讨[J]. 梁宝岩. 科技信息. 2012(33)
[3]Nb掺杂Bi4Ti3O12陶瓷的微结构与介电性能研究[J]. 黄小丹,王华,任明放,许积文,杨玲. 材料导报. 2009(04)
[4]CaCu3Ti4O12的驰豫特性[J]. 尤景汉,张庆国,琚伟伟,李立本. 河南科技大学学报(自然科学版). 2009(01)
[5]电介质的极化与电场的相互作用[J]. 安宏. 物理与工程. 2007(06)
[6]聚偏氟乙烯的晶体结构[J]. 顾明浩,张军,王晓琳. 高分子通报. 2006(07)
[7]固态电介质的物理特性及其应用前景[J]. 任清褒. 材料科学与工程学报. 2003(06)
[8]聚偏氟乙烯全反式分子链振动模式的研究[J]. 李吉超,王春雷,钟维烈. 物理化学学报. 2003(11)
硕士论文
[1]微波退火条件下Ni（Si,Ge）薄膜的表征分析与微波退火的理论研究[D]. 胡成.复旦大学 2013
[2]A2CoNbO6（A=Ca，Ba，Sr）巨介电行为及其与载流子输运状态的关系[D]. 王国景.安徽大学 2013
[3]混合价态结构与巨介电效应的关系研究[D]. 孙晓红.安徽大学 2013
[4]LCMO巨磁阻材料定向诱导生长和结构特性分析—以及LCMO场效应晶体管的制备[D]. 崔志敏.东南大学 2006
本文编号：3562928
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