高介电聚偏氟乙烯/聚苯胺复合材料的制备及表征

采用溶液共混法制备了高介电聚偏氟乙烯/聚苯胺复合材料,并对复合材料的微观结构、热稳定性和介电性能进行了表征和分析。结果表明:聚苯胺(PANI)在聚偏氟乙烯(PVDF)基体中分散得比较均匀,当质量分数w(PANI)达到10%时,大部分还是独立分散于PVDF基体中,只形成了少量渗流簇;虽然在PVDF中加入PANI会使复合材料的热稳定性变差,但PANI的加入有利于提高复合材料的介电常数。当w(PANI)8%时,复合材料在103Hz时的介电常数随PANI的增加而小幅增加;当w(PANI)由8%提高到10%时,复合材料的介电常数由8%时的57.7突跃至10%时的1 140。对复合材料的介电损耗来说,当w(PANI)8%时,介电损耗较低,但当w(PANI)由8%提高到10%时,介电损耗从1.07增加至12.2。     

聚吡咯/无机纳米复合材料研究进展

聚吡咯(PPy)是一种典型的导电高分子材料,聚吡咯/无机纳米复合物是一种新型材料.本文综述了聚吡咯/无机纳米粒子的发展状况,概括了PPy/无机纳米复合材料的制备方法,并介绍了聚吡咯/无机纳米复合材料的力学,光学和电磁学等性能及其在传感器、抗静电材料、导电高分子电容器、二次电极及生物医学等方面的应用及发展趋势.     

BT/PANI/PVDF复合材料的制备及介电性能

为提高电介质材料的介电性能,采用原位聚合的方法制备了BT/PANI复合功能体,以其为功能相,制备了BT/PANI/PVDF三相复合材料.采用红外光谱法和X射线衍射法对BT/PANI复合功能体的结构进行了表征,采用扫描电子显微镜和阻抗分析仪对BT/PANI/PVDF三相复合材料的微观形貌和介电性能进行了表征.分析了BT/PANI/PVDF体系中的极化方式,并以此为基础,对介电性能随频率的变化规律进行了解释.结果表明:在BT/PANI/PVDF三相复合体系中,功能相BT/PANI被均匀包覆在聚合物基体中,得到了介电性能较好的BT/PANI/PVDF三相复合材料.     

PVDF/CNTs/Ni 复合材料的制备与介电性能

为提高电介质材料介电性能,选用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)为基体,碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)和镍粉(nickel powder, Ni)为填料,用溶液共混-热压法制备了PVDF/CNTs/Ni复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)表征复合材料的微观结构,发现填料CNTs和Ni的加入促进了PVDF中的α相结构向β相结构转变,这有利于提高复合材料的介电常数。通过对复合材料介电性能的研究发现,当填料质量分数为4.1%时,在102Hz时PVDF/CNTs/Ni复合材料的介电常数可以达到38.9,介电损耗约为5.9。复合材料的介电常数相比纯PVDF皆有显著提高。热导率测试表明,当填料质量分数为5.1%时,复合材料的热导率可达到0.908 W/(m·K)。这为研发高导热性能的电介质复合材料提供了一种思路。     

PU/PVDF 基复合材料的制备及介电性

以聚氨酯(PU)和聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,以羟基化碳纳米管(MCNTs-OH)为填料,通过溶液共混法制备了PU/PVDF基复合材料。利用扫描电子显微镜对复合材料的微观形貌进行了表征,利用宽频介电与阻抗谱仪对复合材料的导电性和介电性能进行了测试。结果表明,在MCNTs-OH质量分数为2%, PU/PVDF质量比为1:1时,MCNTs-OH更倾向于分散在PU基体中;其在1.15 kHz的电导率达到最小值,只有78.5 nS/m;虽然该复合材料在频率1.15 kHz下的介电常数最低,但其数值仍高达393.08,而且其介电损耗也最小,低至0.31,具有良好的介电性能。     

四氧化三锰/聚吡咯/石墨烯复合材料的研制

聚吡咯与石墨烯都具有良好的导电性,并易于与其他材料复合.为了改善金属氧化物材料的电化学性能,采用两步法,先合成氧化石墨烯/聚吡咯复合物,利用高锰酸钾与乙二醇在微波下与氧化石墨烯/聚吡咯复合物反应,制备四氧化三锰/聚吡咯/还原氧化石墨(Mn3O4/PPy/r GO)复合材料,利用扫描电镜、傅立叶红外光谱和X射线衍射对Mn3O4/PPy/r GO复合材料的微观形貌及结构进行表征,并通过循环伏安法和计时电位法对其电化学性能进行测试.结果表明,电流密度为0.5 A/g时,Mn3O4/PPy/r GO复合材料的电容达到546 F/g,经过800圈循环伏安测试后的电容保持率为94.8%.表明Mn3O4/PPy/r GO复合材料具有良好的电化学可逆性与电化学稳定性.其优良的电化学性能可能是Mn3O4/PPy/r GO复合材料中三种组分共同作用的结果,可望应用于新型超级电容器.     

聚吡咯/磺化石墨烯/磺化碳纳米管复合材料的界面合成

对氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（CNT）进行磺化处理,得到的磺化石墨烯（SG）和磺化碳纳米管（SCNT）在溶液中有良好的分散性。将SG、SCNT和氧化剂溶于水中形成水相,聚吡咯（PPy）单体溶于有机溶剂中形成有机相。有机相与水相之间发生界面反应,得到PPy/SG/SCNT复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、电化学工作站对复合材料进行表征与测试。结果表明:PPy/SG/SCNT复合材料组分复合均匀,是无定形材料,其电化学性能较单独的PPy、SG或SCNT更优越,而且当正己烷作为有机溶剂时,所得到的三组分复合材料更适合作为超级电容器电极材料。     

静电纺丝法制备锌镍复合纳米线及[Zn-NiO/(PVDF+BT)]复合材料介电性能研究

采用静电纺丝法制备了锌镍复合纳米线,用TG、SEM、TEM和XRD等对其进行了分析和表征。利用锌镍复合纳米线、聚偏氟乙烯(PVDF)和钛酸钡(BT)制备[Zn-NiO/(BT+PVDF)]复合材料,并对其介电性能进行了研究。结果表明,锌镍复合纳米线前躯体直径约500 nm;通过焙烧得到直径约为250nm的纳米线氧化物;[Zn-NiO/(BT+PVDF)]复合材料的介电性能均优于三相NiO/(BT+PVDF)和两相NiO/PVDF的介电性能。     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂APS处理SiO2,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（PPy/SiO2)纳米复合材料。文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研究结果表明APS的加入使得复合材料的PPy含量增加,电导率及材料稳定性提高。其中PPy/1%APS-SiO2复合材料电导率最高,为38．46S/cm,达到文献报导最高值。     

rGO-pCi/PVDF复合材料的介电性能研究

采用化学修饰法制备对氯苯基异氰酸酯包覆还原石墨烯(rGO-pCi),研究了rGO-pCi其在聚偏氟乙烯(PVDF)基体中的分散性以及其含量对rGO-pCi/PVDF复合材料介电性能的影响。高分辨率透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(SEM)分析结果表明,修饰后的石墨烯褶皱结构消失,其在聚合物基体中均匀分散,并与聚合物具有良好的相容性。介电性能测试结果表明,当rGO-pCi体积含量为0.35%时,复合薄膜的介电常数比纯PVDF提高近一个数量级,介电损耗仍然保持在较低水平,同时rGO-pCi的添加不影响薄膜良好的柔韧性。     

Dielectric Behavior of Nano-PbTiO3/PVDF Nanocomposites In-situ Synthesized by the Sol-gel Method

PbTiO3 / PVDF nanocomposites were prepared via in-situ growth of nanosized PbTiO3 particles in PVDF matrix by sol-gel method. Nanosized PbTiO3 grown in the composites film was characterized by X-ray diffractometry （XRD） and transmission electron mieroscopy, and the dielectric properties of the composite films prepared were measured. The distribution of PbTiO3 nanoparticles in-situ grown in the PVDF matrix was examined using a scanning electron microscope. The relative dielectric eonstant increases with increasing the weight fracture of PbTiO3 in-situ grown. In particular, the dielectric loss monotonically decreases with the increase of PbTiO3 content at 1 MHz.     

Preparation and Characterization of Multi Shape ZnO/PVDF Composite Materials

Two different morphologies of ZnO(lotus-shaped, rod-shaped) and ZnO/PVDF composite materials were prepared. The morphologies of ZnO and composite materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM). Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR), thermal gravimetry(TG), and X-ray diffraction(XRD) were also used to characterize the chemical structures and phase composites of ZnO and ZnO/PVDF composite materials. Breakdown voltage, dielectric constant and dielectric loss of ZnO/PVDF composite materials were also tested. Microstructure analysis showed that ZnO nanoparticles dispersed uniformly in the matrix. And the dielectric constant expresses a significantly improvement while the dielectric loss and breakdown voltage expresses no significant change. Moreover, dielectric constant keeps an improvement tendency with increasing content of ZnO.     

The Dielectric Properties and Preparation Method of BaTiO3/PVDF 0-3 Composites

A series of 0-3 composties of the polyvinylidene fluoride (PVDF) and BaTiO3 was prepared,BaTiO3 was modified with titanate coupling agent .The dielectric properties and the interfacial interaction of composites by different preparation methods were examined and compared,The result shows that the relaive dielectric constant ε of the composite prepared in solution has a maximum value at about 70% weight fraction of BaTiO3 and the dielectric loss tanδ increases rapidly when the fraction exceeds 70%, For the composite preared in melt, the relative dielectric constant ε almost raches a maximum value at about 60% weght fraction of BaTiO3 and the dielectric loss is comparatively lower,The deielectric proerties of composites ore improved by using a coupling aent.     

UMTE复合材料的制备及其介电、导热性能

面对超大规模集成电路的发展和严苛的应用环境, 从市场需求入手, 通过原位生长的方法, 将二维杂化材料 MOFs (UIO-66) 包覆在多羟基碳纳米管表面, 制备出UMT 纳米材料, 并掺入环氧基体(EP) 中, 制得UMTE 复合材 料。研究表明, 相比于纯EP, 0.5% UMTE 复合材料介电常数下降了8.7%, 介电损耗始终低于0.035 (100~10⁷ Hz), 纳 米填料含量达到2% 时, UMTE 复合材料热导率提高了233%, 具有良好的电绝缘性、导热性。这类低介电常数、低 介电损耗、高导热的复合材料为设计微电子行业所需的环氧树脂材料提出了新的研究思路。     

热处理PZT对PZT/PVDF复材电性能的影响

用高温处理PZT陶瓷粉末与PVDF制成压电复合材料,研究了高温处理PZT对复合材料的微观结构、极化特性、压电和介电性能的影响．结果表明：高温处理PZT制备的复合材料孔隙少,其剩余极化明显提高,提高了复合材料的压电系数和介电常数。     

银/聚偏氟乙烯电介质复合材料性能研究

采用溶液共混法制备银(Ag)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料,研究了Ag粉体积分数及粒径对复合材料介电性能、击穿场强等的影响。结果表明,复合材料的介电常数随填料的体积分数的增加而增大,当Ag粉体积分数为17%时最佳,之后介电常数开始下降。在Ag粉体积含量相同条件下,添加小粒径Ag粉比大粒径Ag粉更有利于提高复合材料介电性能。X射线衍射分析结果表明,Ag在复合材料制备过程中无分解及氧化,适量填充Ag粉有助于复合材料击穿场强的提高。     

ZCNTs/EP 复合材料的制备及其介电、导热性能

以环氧树脂 (epoxy resin, EP) 作为基体, 在多壁碳纳米管 (multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs) 表面通过原位生长 2-甲基咪唑锌盐 (ZIF-8), 得到 ZIF-8/MWCNTs (ZCNTs) 复合材料。通过改变 EP 基体中 ZCNTs 含量, 制备 ZCNTs/EP 系列复合材料, 并对其介电、导热性能进行研究。研究结果表明, 当填料 ZCNTs 质量分数为 0.3%,频率为 10² Hz 时, ZCNTs/EP 复合材料的介电常数为 8.19; 频率为 10² ～ 10⁷ Hz 时介电损耗始终低于 0.025。同时,ZCNTs/EP 的导热系数达到 0.467 W/(m·K), 比纯 EP 的导热系数提高了 116%, 显著提升了 ZCNTs/EP 复合材料的导热性能。