碳納米管-氰酸酯樹脂基復(fù)合材料的研究.pdf

1、高介電常數(shù)（高K值）聚合物基電介質(zhì)復(fù)合材料在電子和電機等行業(yè)中有著極為重要的運用,因此提高電介質(zhì)材料的介電常數(shù)非常有意義。碳納米管(CNTs)具有較大的長徑比和較高的電導(dǎo)率,使其成為比較合適的高介電復(fù)合材料的填料。盡管在過去的一段時間,人們對CNTs填充復(fù)合材料的介電行為和滲流現(xiàn)象進行了一定的研究,然而對于CNTs在交變電場下的極化規(guī)律,CNTs與基體樹脂不同的界面、更高的頻率(GHz)以及變化溫度的條件下復(fù)合材料介電性能和滲流現(xiàn)象的機

2、理研究仍然不清楚。
　　 本文主要研究了多壁碳納米管(MWCNTs)/氰酸酯(CE)高介電納米復(fù)合材料的制備方法及其性能。為了提高MWCNTs與CE的相容性,改善MWCNTs與CE的界面性能,采用Fenton試劑對MWCNTs進行表面改性,利用紅外光譜、拉曼光譜等對改性后的碳納米管(MWCNTs-OH)進行表征,結(jié)果表明MWCNTs表面接枝了大量的羥基,然后采用原位聚合法分別制備出MWCNTs/CE和MWCNTs-OH/CE高介

3、電納米復(fù)合材料。
　　 對MWCNTs/CE和MWCNTs-OH/CE復(fù)合材料的熱性能進行研究,結(jié)果表明lwt％MWCNTs加入CE樹脂中,降低了樹脂的Tg和耐熱性能,而加入1wt％MWCNTs-OH后,材料的Tg保持不變,并顯著地提高了材料的熱穩(wěn)定性。
　　 對MWCNTs/CE和MWCNTs-OH/CE復(fù)合材料的介電性能進行研究,結(jié)果表明兩種MWCNTs復(fù)合材料的滲流閾值大致相等,大約都為0.62wt％。復(fù)合材料達到

4、滲流閾值時,復(fù)合材料的介電常數(shù)迅速增大。1KHz下MWCNTs/CE復(fù)合材料最大介電常數(shù)為114,而MWCNTs-OH/CE復(fù)合材料最大介電常數(shù)為165,填料與基體不同的界面性能對復(fù)合材料的介電常數(shù)影響顯著。復(fù)合材料發(fā)生滲流效應(yīng)時,不但介電常數(shù)迅速增大,介電損耗也呈非線性的迅速增大。10-3.25×109Hz、MWCNTs含量低于滲流閾值時,復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗隨頻率的變化很小,然而當(dāng)MWCNTs含量超過滲流閾值時,介電常數(shù)和介