高介电材料综述报告.dps资料文档下载
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高介电常数材料高介电常数材料专题报告专题报告杨宇2013/12/21高介电宏观上表现在高的耐击穿电压、好的绝缘性传统高介电材料:
@#@铁电陶瓷材料和聚合物材料。
@#@两者都存在着弊端新型高介电材料:
@#@以高介电陶瓷粒子或金属导体粒子填充的聚合物基复合材料填充材料基体材料界面性质1.功能填料对介电性能的影响由于聚合物基体的介电常数通常都不高,因此功能填料是决定聚合物基复合材料介电性能的关键组分。
@#@它们的种类、结构、粒径大小和形貌均对材料的介电性能产生明显影响1.1功能填料的种类1.1.1无机导体填料主要依据逾渗理论式中,p为孤立的分散相的体积分数,pc为逾渗阈值,且ppcPolyvinylidenefluoride(PVDF)compositesfilledbyself-passivatedzinc(Zn)particlesHighdielectricconstantcomposite.Itsconsideredthathighdielectricconstantisoriginatedfromtheenhancedinterfacialpolarization,whilethelowlossisduemainlytotheself-passivationlayerofzinccarbonatehydroxide,whichcanserveastheinsulatinginterfaceandreduceleakagecurrenteffectivelythroughblockingthefreetransferofchargecarriersbetweenadjacentZnfillers.GOshellsaroundCNTscannotonlyeffectivelyimprovethedispersionofCNTs,butalsoworkasinsulationbarriersforreducingdielectriclossfactorandincreasingbreakdownstrength.TheMWCNTswerecoatedwithpolypyrrole(PPy)byaninversemicroemulsionpolymerization.Ourcompositespresentedastablehighdielectricconstant(44),ratherlowloss(0.07).ThelargelyenhanceddielectricperformanceoriginatesfromtheorganicshellPPy,whichnotonlyensuregooddispersionofMWCNTsinthepolymermatrixbutalsoscreenchargemovementtoshutoffleakagecurrent.对于陶瓷,要达到很高的介电常数,填充量很高,分散性降低,介电损耗很高,加工性能较差。
@#@在常温下介电常数不超过100。
@#@目前改进的方法主要有:
@#@控制填料的分散性。
@#@填料的团聚会给复合材料的电学性能以及力学性能带来很大的影响,因此填料的分散是改善介电性能的一个很重要的因素。
@#@1.1.3有机半导体填料Forexample,inP(VDF-TrFE)-g-CuPc,itreachesabout100at100Hz,representingamorethan6timesincreasecomparedwiththeP(VDF-TrFE)matrix.ThedielectricconstantofthecompositesisenhancedbyCuPcoligomer.2.填料形貌及尺寸的影响Ang对填料的形貌专门进行了研究,运用有限元法对圆形、三角形和环形的填料粒子分别进行计算分析发现,在同等填充比的情况下,介电常数:
@#@圆形三角形环形填料尺寸对复合材料的介电性能也有很大的影响。
@#@颗粒尺寸越小,填料就越容易与聚合物实现均匀混合。
@#@另外,颗粒尺寸越小,颗粒与聚合物基体间的界面就越多,在极化过程中,界面极化效应就越显著,从而极大地提高了介电性能.APANI/epoxycompositepreparedinthisfashionreachedahighdielectricconstantcloseto3000,adielectriclosstangentlessthan0.5atroomtemperatureand10kHz.