聚合物—陶瓷纳米复合电介质材料制备及性能研究

发布时间：2021-04-30 07:25

　　电介质储能由于具有功率密度高、响应速度快、成本低等特点而被认为是可用于高功率和高能量密度电能储存的一项关键技术,其技术核心在于电介质储能材料的研究和制备。在各种电介质储能材料中,聚合物-陶瓷纳米复合材料由于加工温度低、具有良好的柔性等优点而受到广泛地关注和研究。聚合物-陶瓷复合材料作为储能电介质的性能主要由复合材料的储能密度和储能效率评价,前者与复合材料的介电常数和击穿强度有关,后者与复合材料充放电特性相关。聚合物-陶瓷复合材料的介电常数、击穿强度和充放电特性不仅与复合材料各组分的各自性质有关,还受到陶瓷填料与聚合物基体间的界面性质影响,并与复合材料的制备工艺密切相关。本论文制备了以铁电聚合物聚偏氟乙烯-六氟丙烯（P（VDF-HFP））和非铁电极性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基体、以BaTiO3（BT）和Ba0.5Sr0.5TiO3（BST）纳米颗粒为填料的两个复合材料体系,并详细研究分析了两个体系中复合材料介电性能频率和温度稳定性、充放电和储能特性。实验结果表明:（1）聚合物-陶瓷复合电介质材料的介电常数随陶瓷添加量增大而增大,其介电性能的频率和温度特性主要受聚合物基体的介电... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 电介质储能技术简介
        1.1.1 无机陶瓷材料
        1.1.2 有机聚合物材料
        1.1.3 聚合物-陶瓷复合材料
    1.2 聚合物-陶瓷纳米复合材料的研究现状
        1.2.1 提高聚合物-陶瓷纳米复合材料的介电常数和击穿强度
        1.2.2 提高聚合物-陶瓷纳米复合材料的储能效率
    1.3 本论文研究内容
第2章 实验材料和分析测试方法
    2.1 实验原材料和试剂
    2.2 实验设备
    2.3 制备工艺和技术路线
    2.4 测试与表征
        2.4.1 相结构组成分析
        2.4.2 微观结构表征
        2.4.3 热分析测试
        2.4.4 介电性能测试
        2.4.5 充放电性能测试
第3章P(VDF-HFP)-BT纳米复合薄膜的制备和性能研究
    3.1 P(VDF-HFP)-BT纳米复合薄膜的制备
    3.2 P(VDF-HFP)-BT纳米复合薄膜的宏观形貌和微观结构
    3.3 P(VDF-HFP)-BT纳米复合薄膜的热分析
    3.4 P(VDF-HFP)-BT纳米复合薄膜的介电性能
        3.4.1 介电频谱
        3.4.2 介电温谱
    3.5 P(VDF-HFP)-BT纳米复合薄膜的充放电特性
    3.6 本章小结
第4章 PMMA-BST纳米复合薄膜的制备和性能研究
    4.1 PMMA-BST纳米复合薄膜的制备
    4.2 PMMA-BST纳米复合薄膜的宏观形貌和微观结构
    4.3 PMMA-BST纳米复合薄膜的热分析
    4.4 PMMA-BST纳米复合薄膜的介电性能
        4.4.1 介电频谱
        4.4.2 介电温谱
    4.5 PMMA-BST纳米复合薄膜的充放电特性
    4.6 本章小结
实验总结和展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果



本文编号：3169086