PVDF介電功能復合材料的制備和性能研究.pdf

1、隨著電子信息科技的快速發(fā)展，為適應現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求，高性能介電材料已逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的介電材料。聚偏氟乙烯(PVDF)是最常用的介電聚合物基體，其介電性能雖然在聚合物中較為突出，儲能密度高，具有良好的加工性和耐化學性，但仍然無法很好地滿足實際應用中更高的性能要求。因而，將不同介電體與PVDF進行復合從而制備PVDF介電功能復合材料已逐漸成為一種研究趨勢。本文通過向PVDF基體中摻雜埃洛石納米管（HNTs），制備了不同摻雜含量的HNT/PV

2、DF復合材料，并對HNTs進行了ATRP表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改性;同時制備了SiO2@rGO@CS三層核殼納米粒子，將其摻雜到PVDF基體中。系統(tǒng)研究了幾種不同摻雜填料對PVDF介電性能影響的變化規(guī)律以及介電變化機制。
　　對于不同摻雜含量的HNT/PVDF復合材料體系研究發(fā)現(xiàn)，HNTs能夠誘導和促進PVDF的電活性相——β相、γ相的形成。隨著HNTs含量的增加，體系的介電常數(shù)逐漸增高，但擊穿強度出現(xiàn)大幅下降，HN

3、Ts在PVDF基體中的分散和界面結(jié)合并不理想。綜合HNT/PVDF復合材料體系的介電性能以及力學性能，當HNTs的摻雜含量為10wt％時，體系的性能更為優(yōu)異。通過對HNTs進行表面接枝PMMA改性，發(fā)現(xiàn)改性后的HNTs有效的改善了與PVDF基體間的粘結(jié)，大幅提高了材料體系的擊穿強度，達到287.1kV/mm，獲得了高的理論能量密度，使改性后的HNT/PVDF復合材料具有更加優(yōu)異的介電性能。
　　研究了SiO2@rGO@CS核殼納米

4、粒子的添加對PVDF介電性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當填料的添加含量較低時，體系的介電常數(shù)提高明顯，且介電損耗維持在很低水平。尤其是當SiO2@rGO@CS/PVDF復合材料體系處于鄰近滲流狀態(tài)時，介電常數(shù)達到72.2，同時介電損耗得到有效抑制，與具有相同質(zhì)量含量的rGO/PVDF復合材料相比，從0.897降低到0.219。SiO2@rGO@CS納米粒子中的內(nèi)核SiO2和外層殼聚糖同時作為阻隔體和絕緣體，破壞了rGO導電網(wǎng)絡的形成，共同抑制了體