高介电常数材料论文_杨蓉

导读:本文包含了高介电常数材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:常数,复合材料,介质,钛酸钡,偶极子,纤维,陶瓷。

高介电常数材料论文文献综述

杨蓉^[1]（2019）在《高介电常数材料测试技术》一文中研究指出随着科学技术突飞猛进的发展,微波材料已经遍及了航空、通信等各个领域,在我们生活的方方面面里发挥着不可或缺的作用。微波材料的电磁参数决定了电磁波在其中传播的传播特性,而近年来,微波材料已经越来越向高介电常数发展,因此,高介电常数材料的介电常数测试至关重要。待测材料的介电常数高,使得电磁波不容易耦合进待测材料中,因而一些用于低介电常数材料测试的传统方法不再适用,如传输线法、微扰法等。本文分别分析研究了利用谐振法和一些其它方法测试高介电常数材料的可行性。对于谐振法,本文主要研究了利用环形介质谐振器测试高介电常数材料的测试方法。利用环形介质谐振器TE模式中间区域的磁场最强、电场最弱,放入体积很小的待测材料,对材料的介电常数进行测试。本文根据理论原理,用精确场解法等方法编写了高介电常数测试算法,还设计搭建了实际的环形介质谐振器测试系统,对一些高介电常数的材料进行了实际测试,并将测试结果与其它传统方法的测试结果进行了对比分析。本文对这种测试高介电常数的方法的研究具有创新价值。本文还研究了利用渐变结构来匹配待测材料的高介电常数、利用薄层结构对高介电常数待测材料进行模式匹配、利用波导中央开耦合小孔后插入细棒状高介电常数待测样品的其它测试方法,并根据仿真结果分析了这些方法的可行性。本文对这些创新性方法的分析研究对今后的高介电常数材料测试具有指导借鉴意义。论文首先介绍了论文背景、选题意义、研究动态以及研究内容等。对于环形介质谐振器法,本文先对不同结构的环形介质谐振器中不同谐振模式的谐振频率进行了理论分析,用MATLAB数学软件对理论公式进行了辅助计算,最终决定采用结构相对简单的TE_(011)模式进行测量。在此基础上本文利用HFSS电磁仿真软件仿真设计了环形介质谐振器,还设计并搭建了环形介质谐振器法测试系统。对于其它测试方法,本文先构想了几种有待尝试的新方法,并利用HFSS电磁仿真软件对这些方法进行了仿真,在仿真结果的基础上对这些方法的可行性进行了分析。最后本文根据之前几种不同方法的理论分析、仿真结果和实验现象,提出了高介电常数测试的可行方法。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）

张强^[2]（2018）在《高介电常数和高击穿强度的聚合物基纳米复合材料的制备和介电性能研究》一文中研究指出随着电子电气行业的发展,电器元件作为一个重要的器件,对于电子电气行业的发展起到至关重要的作用。电容器作为电器元件的重要一个部分,其广泛的应用在电子、航天、通信等各个领域,为了适应时代的发展变化,电容器正向着小型化、轻量化的方向进行发展,以满足实际生产生活的需求。为了满足需求,我们需要制备具有高介电性能、低介电损耗且有着良好加工性能的介电材料。传统的介电材料在介电性能方面有着良好的特性,但存在着加工性能差的缺点,我们将无机材料与高分子复合材料进行复合,制备聚合物基纳米电介质材料,具有良好的加工特性,且利用无机材料的介电特性提升复合材料的介电性能。不过在目前的研究过程中还存在多种问题,如无机纳米填料的形貌影响及分散性、无机颗粒与聚合物基体的相容性、无机颗粒的介电特性影响等。本文采用水热法制备钛酸铜钙纳米线,利用有机材料和无机材料进行包覆,制备钛酸铜钙/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)纳米复合材料,研究钛酸铜钙的形貌和表面改性对于复合材料介电性能的影响和提升,以及通过将不同尺寸金纳米颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯制备复合材料,研究库仑阻塞效应对于复合材料介电性能的影响。第一部分,采用全新的方法合成出钛酸铜钙纳米线,并制备出钛酸铜钙纳米线/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)纳米复合材料,与传统的钛酸铜钙纳米颗粒/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)纳米复合材料进行对比。之后,分别用有机材料单宁酸以及无机材料氧化铝对钛酸铜钙表面进行包覆,再将表面处理过的钛酸铜钙纳米线和纳米颗粒填充到聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)基体中,制备纳米复合材料。通过对复合材料形貌以及介电性能的测试,研究得出,与传统的钛酸铜钙纳米颗粒相比,钛酸铜钙纳米线对于提升复合材料的介电性能有着更好的效果。通过用有机小分子单宁酸和无机小分子氧化铝对钛酸铜钙表面进行改性,改性后的钛酸铜钙在聚合物基体中的分散性有了明显提高。且改性后的钛酸铜钙制备的复合材料介电性能上有了进一步提升。第二部分,采用不同方法制备两种尺寸的纳米金颗粒,将其填充到聚甲基丙烯酸甲酯基体中,制备出复合材料。在合成过程中金粒子表面会带有有机官能团,使其能在聚合物基体中有更好的分散性。研究发现两种粒径的金纳米粒子均能提升聚甲基丙烯酸甲酯的击穿强度,其中小粒径的更为有效。此外,通过对比两种尺寸金纳米颗粒的复合材料,小尺寸纳米金粒子复合材料具有更高的介电常数和储能密度,而大尺寸纳米金粒子对于维持聚合物复合材料的储能效率更为有效。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-06-01）

张轲,牟首先,马凯学,孟凡易^[3]（2018）在《基于SISL的高介电常数超材料设计》一文中研究指出本文主要分析了超材料本构参数的提取方法,提出了一种具有高介电常数特性的超材料单元结构。该结构可以理解为两个背靠背的开口谐振环重迭在一起,形成一种全新的"工"型结构。论文借助电磁仿真软件,对该结构进行了研究分析,并且基于新型SISL(介质集成悬置线)技术平台,实现了一种具有高介电常数特性的SISL超材料结构,其介电常数最高可达60,为模块电路的小型化设计提供了新的思路。(本文来源于《2018年全国微波毫米波会议论文集(上册)》期刊2018-05-06）

周兴兴^[4]（2018）在《SrTiO_3基高介电常数陶瓷材料缺陷设计及制备》一文中研究指出微电子技术的高速发展对电子元器件的小型化与集成化提出了更高的要求,因此,高介电常数和低介电损耗的介质陶瓷材料成为新时代研究的一项重要课题。本论文以SrTiO3陶瓷为研究对象,通过Ce元素掺杂、非化学计量组分调控,研究材料组分与结构对介质陶瓷材料介电性能的影响,初步建立了缺陷结构与陶瓷材料介电性能间的关系。采用固相法合成了 Sri-1.5xCexTiO3介电陶瓷材料,研究了 Ce掺杂对SrTiO3陶瓷介电性能、晶体结构的影响,探讨了 Ce掺杂改善SrTiO3陶瓷介电性能的内在机制。结果发现,Ce元素的微量引入能有效促进晶粒生长。Ce3+离子取代Sr2+离子后,晶体晶胞参数减小。x = 0.01时,在1 kHz,25℃下:样品的介电常数～3900(是SrTiO3陶瓷的13倍),介电损耗～0.99%。且在10 kHz～1 MHz范围内其介电常数保持较好的稳定性(变化率～15%)。经Arrhenius公式拟合得到的激活能数值表明,Ce掺杂SrTiO3陶瓷的损耗弛豫峰可能与氧空位的二级电离、(V"Sr-VO)偶极子的热运动有关。探讨了 Sr0.99Ce0.01TiO3和Sr0.985Ce0.01TiO3样品介电性能的差异,研究了两者结构与介电性能变化内在物理机制。结果表明,1 kHz下,Sr0.99Ce0.01TiO3样品的室温介电常数～3000,介电损耗是Sr0.98sCe0.01TiO3样品的4.6倍(～4.55%)。采用阻抗分析、XPS分析等技术研究了两类材料介电性能差异的机制。认为,Sr0.985Ce0.01TiO3样品的高介电常数和低介电损耗是晶体内部的[Ti4+·-Vo-Ti4+·e]和(V"Sr-VO)陷偶极子共同作用的结果;而Sr0.99Ce0.01TiO3陶瓷样品中的Ti元素仅以Ti4+离子形式存在,氧空位电离产生的电子在电场中以自由电子的形式存在或被CeSr捕获形成弱束缚CeSr·e。采用固相法制备了非化学计量比Sr0.99Ce0.01Ti1-xO3(SCT)陶瓷,深入分析了“富钛”(Ti-rich)和“缺钛”(Ti-deficient)陶瓷样品在空气和氧气中烧结的介电性能与结构变化的关系,对两者的差异进行了探讨并建立了物理模型。研究表明,高介电常数低介电损耗的“缺钛”陶瓷样品的介电特性可归因于氧空位的二级电离和偶极子[Ti4+·e-Vo-Ti4+·e]的存在。“富钛”陶瓷样品中缺陷偶极子被破坏,局域化电子转变成自由电子,从而产生较高的介电损耗。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-05-01）

吴森强^[5]（2018）在《高介电常数丙烯酸酯弹性体基复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出介电弹性体是电活性聚合物材料的一种,其特点是在外加电场作用下能够发生体积或者尺寸的变化,从而将电能转化为机械能,且该材料也能将机械能转化为电能。介电弹性体因其响应速度快(<1ms)和能量密度高等优点在传感器、驱动器、能量获取器件、生物医用及航空航天等领域有广阔的应用前景。为在较低驱动电场中获得较大应变,可提高介电弹性体的介电常数或者降低弹性模量。因此本研究致力于提高介电弹性体介电常数并使其保持较低杨氏模量。本研究以丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酸羟乙酯为单体,采用自由基聚合法制备了丙烯酸酯弹性体(AR),并通过~1H-NMR和FT-IR对产物进行了表征。以AR为基体树脂,以合成的两种新型杂化石墨烯为填料分别制备了两种高介电常数低损耗丙烯酸酯弹性体纳米复合材料。将合成的叁元共聚聚苯胺(d-PANI)和γ-缩水甘油醚氧丙基叁甲氧基硅烷水解反应合成的超支化聚硅氧烷(HBSi)通过开环反应制备出聚硅氧烷改性聚苯胺(HBSiPA),通过核磁共振和红外光谱证明HBSiPA的成功合成。此外,HBSiPA的溶解性,热稳定性均优于d-PANI。然后将HBSiPA和热还原氧化石墨烯进行杂化制备出第一种新型杂化石墨烯—改性聚苯胺-石墨烯(HBSiPA-TrGO)。采用两步法合成磺酸丙基咪唑类离子液体(IL),在化学还原氧化石墨烯表面进行原位聚合制备得第二种新型石墨烯杂化物—聚离子液体-石墨烯(PILs-CrGO)。通过XPS、FT-IR、UV-vis和Raman等表征手段表明HBSiPA和TrGO之间,PILs和CrGO存在强烈的π–π相互作用。通过XRD、SEM、TEM和AFM等技术表明在HBSiPA和PILs的修饰下有利于剥离石墨烯片层,有效地阻止石墨烯的团聚和堆垛。将这两种新型杂化石墨烯作为导电填料分别加入AR中,制备了不同填料含量的丙烯酸酯弹性体复合材料。同时,制备了以未改性石墨烯为填料的复合材料以作比较。通过SEM和XRD分析可知在石墨烯表面引入HBSiPA或者PILs有助于提高其在基体中的分散性。DSC和TGA分析表明新型杂化石墨烯提高了AR的热稳定性。基于逾渗理论,结合电导率曲线拟合出HBSiPA-TrGO/AR和PILs-CrGO/AR复合材料的逾渗阈值分别为2.42 vol%和1.71 vol%。在100Hz处,2.83 vol%HBSiPA-TrGO/AR和1.69 vol%PILs-CrGO/AR复合材料的介电常数分别高达355和640,其介电损耗分别低至0.37和0.34。这两种复合材料的介电性能均优于未改性石墨烯/丙烯酸酯弹性体复合材料的介电性能。通过模拟电路拟合及分析得出介电性能的提高归因于石墨烯杂化物导电通路的形成和增强的MWS极化效应。此外,这两种复合材料柔性很好,杨氏模量均低于5 MPa,适用于制造传感器、驱动器等器件。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01）

牛旋^[6]（2018）在《高介电常数纺织材料的制备及其性能探索研究》一文中研究指出高介电常数材料已在电子电气和介电储能方面得到极大应用。随着科技日益发展,近年来人们对智能电子设备要求越来越高,开发柔性储能材料、柔性可穿戴电子设备引发研究人员的广泛兴趣。介电常数是描述材料在电场或电磁场下储存能量和吸波性能的重要参数,所以研究纤维基材介电常数对开发柔性储能材料意义重大。本课题围绕纺织用纱线及织物的介电常数展开了系列研究,具体内容如下:首先,对含金属纤维纱线等效介电常数进行研究。基于电容串并联等效介电常数理论模型,通过宽频介电谱仪对含金属纤维纱线/树脂固化样品进行测试,获得含金属纤维纱线的等效介电常数。金属纤维含量、成纱方式、金属纤维种类对纱线等效介电常数均有影响。研究表明金属纤维的引入显着提高了纱线等效介电常数,金属纤维含量及成纱方式对纱线等效介电常数影响更为显着。其次,对高介电常数钛酸钡陶瓷粉体及其金属粉混合涂料的涂层织物介电性能进行了研究。基于现有对高介电常数复合材料的分析,制备了钛酸钡/丙烯酸酯涂层织物,对涂料中钛酸钡填充比、涂层厚度、涂层基布的选择对等效介电常数的影响进行了研究。为了进一步提高等效介电常数,引入具有逾渗效应的纳米银导电颗粒,加入前述涂料,表明Ag/BT/丙烯酸酯叁相涂层织物介电性能明显优于BT/丙烯酸酯两相涂层织物。第叁,对结构对材料等效介电常数的影响进行了研究,制备了高电容量叉指结构织物。基于电容并联模型,采用金属板和PET板间隔排列方式,制备了叉指结构材料,电容量显着提高,且叉指结构材料电容量理论计算值与实验值一致性良好。进一步构造了多根漆包线平行排列的二维叉指结构材料,材料整体电容量提高,且和两平行导线间的电容计算公式结果一致。进而,在导线的基础上,用导电性能优良的镀银纱线替代导线,构造镀银纱与普通纤维纱线交替排列的叉指结构织物,叉指结构织物电容量较同样当量下普通织物电容量得到显着提高。(本文来源于《天津工业大学》期刊2018-01-19）

徐雨强,冯皓,刘桂芳,庄启昕^[7]（2017）在《具有高介电常数半解开碳纳米管/聚偏氟乙烯复合材料的制备》一文中研究指出通过溶液共混的方法,将半解开碳纳米管(PUCNTs)纳米粒子引入到聚偏氟乙烯基体中,制备得到一种新颖的、介电性能增强的半解开碳纳米管(PUCNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料。通过混酸氧化纯碳纳米管制备得到PUCNTs,然后通过高温还原反应恢复PUCNTs的电导率。由于经过混酸氧化制得的PUCNTs在基体中具有较好的分散性。同时,PUCNTs的加入导致了PVDF的晶型改变,使得复合材料获得了高介电常数(ε)。当PUCNTs的含量达到4 vol%时,复合材料在1 kHz下的介电常数达到428,与此同时,复合材料还具有较低的介电损耗(0.864)。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场11-15》期刊2017-10-21）

钱超,朱天文,黎迈俊,贝润鑫,郑维文^[8]（2017）在《基于改性钛酸铜钙(CCTO-OH)的高介电常数聚酰亚胺复合材料的制备与性能》一文中研究指出聚合物材料由于其优异机械性能和较高的击穿强度而被应用于薄膜电容器、柔性电容触摸屏等领域。具备优异综合性能的聚酰亚胺(PI)材料可以满足高温、低温、辐射等环境下的工作要求,有望用于制备特种用途薄膜电容器。但传统PI材料的介电常数约为3.4,无法满足电容器件的应用要求。本研究工作对超高介电常数无机材料钛酸铜钙(CCTO)进行羟基化改性后,与聚酰亚胺复合制备得到一系列高介电常数的聚酰亚胺复合材料。相比于CCTO,改性后的羟基钛酸铜钙(CCTO-OH)能够更加有效地提高复合材料介电常数。当CCTO-OH体积分数达到40%时,聚酰亚胺复合材料的介电常数和介电损耗分别为76.93和0.35,且保持了PI优异的耐热性能(Tg=379.67℃)和尺寸稳定性(CTE=17.64 ppm/K)。该复合材料的高介电常数主要是由于羟基的引入有利于增强CCTO与聚酰亚胺的相互作用,改善其在聚酰亚胺基体中的分散。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题K：高性能高分子》期刊2017-10-10）

牛旋,肖红,范杰^[9]（2017）在《高介电常数纺织材料的开发现状》一文中研究指出文章首先阐述了常规纺织材料介电常数的研究现状,并进一步综述了高介电常数单一材料、复合材料及纺织材料的开发现状,最后指出了开发柔性高介电纺织材料的思路及重要意义。(本文来源于《纺织导报》期刊2017年09期）

郑龙辉^[10]（2017）在《新型介电泡沫陶瓷及其高介电常数氰酸酯树脂复合材料的研究》一文中研究指出随着微电子技术的快速发展,人们对电子设备小型化和信号稳定性提出了更高的要求。由于高介电常数(high-k)材料具有存储电能和均匀化电场的能力,因此,在微电子、能源、电气工程、生物医学工程以及航空航天等领域具有广阔的应用前景。陶瓷/聚合物复合材料是high-k材料的重要类型。然而,为获得high-k,陶瓷含量一般需要达到50vol%以上,致使衍生出成型工艺劣化、介电损耗增加、漏电电流增大等系列问题。因此,开展较低的陶瓷含量下制备具有high-k、低介电损耗、优异介电性能稳定性的新型陶瓷/聚合物复合材料的研究具有重要科学意义和应用价值。本文即是围绕这个主题而开展的。首先,以具有high-k的钛酸钡(BT)作为原料,采用有机泡沫浸渍法(PFR)设计制备了钛酸钡泡沫陶瓷(BTF),在此基础上,制备了BTF/氰酸酯(CE)复合材料,系统研究了BTF的制备工艺以及BTF/CE复合材料的热性能、介电性能及阻燃性能,并探究了其介电机理。研究结果表明,BTF是一种具有单一化学组成、叁维连续孔道且具有high-k骨架的新型泡沫陶瓷。通过改变BT浆料挂浆的次数,可以调节BT在BTF中的含量;随着烧结温度的升高或挂浆次数的增加,BTF的体积密度升高,孔隙率减小;当烧结温度控制在1200℃时,BTF表现较优异的介电性能。在BTF/CE复合材料中,BTF均匀地分布在树脂中,与CE树脂之间具有较好的界面结合性且仍保持其特有的叁维连续结构;与CE树脂复合,不仅使固化反应峰温度相比于CE树脂降低了100℃,而且使复合材料具有更高的热稳定性;当BTF含量仅为33.5vol%时,BTF6(1200)/CE复合材料的介电常数达到141.3(100Hz),分别是相同体积含量下BT/CE和BTF粉末(BTFp)/CE复合材料的8.4倍和14.1倍,且介电损耗仅为0.276。此外,BT对CE树脂具有阻燃效果,BTF(1200)/CE复合材料为阻燃复合材料。第二,以具有high-k骨架的BTF为功能体,采用γ-缩水甘油醚氧丙基叁甲氧基硅烷(KH560)对BTF原位反应进行表面修饰,制备了超支化聚硅氧烷改性BTF(BTF@HSi),在此基础上,以CE树脂和酚酞基聚芳醚砜(cPES)为基体,制备了BTF@HSi/cPES/CE复合材料。同时,对比研究了BTF/CE、BTF/cPES/CE和BTF@HSi/CE这叁种复合材料。系统研究了介电陶瓷/聚合物复合材料的界面及树脂组成对复合材料热性能、介电性能的影响。研究结果表明,BTF@HSi表面的环氧基可以催化CE自聚并与CE发生共聚反应,因此与基体有良好的界面作用;在CE基体中引入cPES可有效阻碍复合材料因应力集中而产生的裂纹,有助于BTF在复合材料中保持完整的叁维连续网络。BTF表面改性或(和)基体改性后,复合材料具有更高的热稳定性,同时复合材料的介电性能得到了有效改善。特别地,在相同的陶瓷含量下,BTF@HSi/cPES/CE复合材料具有更高的介电常数及更低的介电损耗。当BTF含量达到34.1vol%时,100Hz下BTF@HSi/cPES/CE复合材料的介电常数为162.0,而介电损耗仅为0.007。此外,BTF@HSi/cPES/CE复合材料的介电性能具有优异的频率稳定性。第叁,以BTF@HSi为骨架,碳纳米管(CNT)为导体,cPES/CE为基体,制备了新型BTF@HSi/CNT/cPES/CE复合材料。同时,对比(BTF@HSi)p/CNT/cPES/CE复合材料,研究了CNT含量(f)对复合材料的热性能、电导率和介电性能的影响。研究结果表明,CNT的存在降低了复合材料的初始分解温度(T_(di)),而陶瓷的骨架结构有利于获得高的热稳定性。与(BTF@HSi)p/CNT/cPES/CE复合材料相比,BTF@HSi/CNT/cPES/CE复合材料具有更低的渗流阈值(f_c);在相同f下,具有更高的电导率、更高的介电常数和更低的介电损耗。100Hz下,BTF@HSi/0.13CNT/cPES/CE复合材料的介电常数达到222.6,分别是(BTF@HSi)p/0.15CNT/cPES/CE复合材料(48.9)和BTF@HSi/cPES/CE复合材料(53.2)的4.6倍和4.2倍,而介电损耗仅为0.017。第四,以具有high-k的纳米BT为原料,直接掺杂Nb_2O_5、Na_2CO_3和K_2CO_3,采用PFR一步法制备具有叁维连续骨架的新型掺杂BTF(dBTF)。在此基础上,以cPES/CE为基体,制备了系列dBTF/cPES/CE复合材料。同时,对比dBTF粉末(dBTFp)填充聚合物复合材料(dBTFp/cPES/CE),系统研究了功能体的形貌、含量及掺杂剂的用量对复合材料的热性能和介电性能的影响。研究结果表明,随着掺杂剂含量的增加,dBTF的晶型由四方结构转变为立方结构。当陶瓷含量为31.5vol%时,6dBTF5/cPES/CE复合材料的介电常数为99.1(100Hz),分别约是6dBTFp5/cPES/CE复合材料和cPES/CE的6.3倍和24.8倍,而且介电损耗仅为0.008(100Hz)。特别地,在宽的温度范围内(-100-110℃),6dBTF/cPES/CE复合材料的介电性能表现优异的温度和频率稳定性。第五,以具有高导热的氮化硼(BN)作为原料,采用PFR制备了BN泡沫陶瓷(BNF);在此基础上,以CNT为导体,cPES/CE为基体,制备了BNF/CNT/cPES/CE复合材料。同时,对比BNF粉末(BNFp)/CNT/cPES/CE复合材料,研究了BN的形态、CNT含量对复合材料电导率、介电性能及热导率的影响。研究结果表明,BNF的孔隙率达到86.8%,BN之间形成了相互贯穿的叁维网络骨架;BNF烧结之后并没有改变BN的晶型,仍然为六方晶型,且BN的结晶度得到提高。与BNFp/CNT/cPES/CE复合材料相比,BNF/CNT/cPES/CE复合材料具有更低的f_c;在相同f下,具有更高的热导率、更高的介电常数以及更低的介电损耗。100Hz下,BNF/0.15CNT/cPES/CE复合材料的介电常数为31.6,介电损耗为0.26,同时热导率达到0.80W·m~(-1)·K~(-1)。(本文来源于《苏州大学》期刊2017-09-01）

高介电常数材料论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

随着电子电气行业的发展,电器元件作为一个重要的器件,对于电子电气行业的发展起到至关重要的作用。电容器作为电器元件的重要一个部分,其广泛的应用在电子、航天、通信等各个领域,为了适应时代的发展变化,电容器正向着小型化、轻量化的方向进行发展,以满足实际生产生活的需求。为了满足需求,我们需要制备具有高介电性能、低介电损耗且有着良好加工性能的介电材料。传统的介电材料在介电性能方面有着良好的特性,但存在着加工性能差的缺点,我们将无机材料与高分子复合材料进行复合,制备聚合物基纳米电介质材料,具有良好的加工特性,且利用无机材料的介电特性提升复合材料的介电性能。不过在目前的研究过程中还存在多种问题,如无机纳米填料的形貌影响及分散性、无机颗粒与聚合物基体的相容性、无机颗粒的介电特性影响等。本文采用水热法制备钛酸铜钙纳米线,利用有机材料和无机材料进行包覆,制备钛酸铜钙/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)纳米复合材料,研究钛酸铜钙的形貌和表面改性对于复合材料介电性能的影响和提升,以及通过将不同尺寸金纳米颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯制备复合材料,研究库仑阻塞效应对于复合材料介电性能的影响。第一部分,采用全新的方法合成出钛酸铜钙纳米线,并制备出钛酸铜钙纳米线/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)纳米复合材料,与传统的钛酸铜钙纳米颗粒/聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)纳米复合材料进行对比。之后,分别用有机材料单宁酸以及无机材料氧化铝对钛酸铜钙表面进行包覆,再将表面处理过的钛酸铜钙纳米线和纳米颗粒填充到聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)基体中,制备纳米复合材料。通过对复合材料形貌以及介电性能的测试,研究得出,与传统的钛酸铜钙纳米颗粒相比,钛酸铜钙纳米线对于提升复合材料的介电性能有着更好的效果。通过用有机小分子单宁酸和无机小分子氧化铝对钛酸铜钙表面进行改性,改性后的钛酸铜钙在聚合物基体中的分散性有了明显提高。且改性后的钛酸铜钙制备的复合材料介电性能上有了进一步提升。第二部分,采用不同方法制备两种尺寸的纳米金颗粒,将其填充到聚甲基丙烯酸甲酯基体中,制备出复合材料。在合成过程中金粒子表面会带有有机官能团,使其能在聚合物基体中有更好的分散性。研究发现两种粒径的金纳米粒子均能提升聚甲基丙烯酸甲酯的击穿强度,其中小粒径的更为有效。此外,通过对比两种尺寸金纳米颗粒的复合材料,小尺寸纳米金粒子复合材料具有更高的介电常数和储能密度,而大尺寸纳米金粒子对于维持聚合物复合材料的储能效率更为有效。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高介电常数材料论文参考文献

[1].杨蓉.高介电常数材料测试技术[D].电子科技大学.2019

[2].张强.高介电常数和高击穿强度的聚合物基纳米复合材料的制备和介电性能研究[D].上海交通大学.2018

[3].张轲,牟首先,马凯学,孟凡易.基于SISL的高介电常数超材料设计[C].2018年全国微波毫米波会议论文集(上册).2018

[4].周兴兴.SrTiO_3基高介电常数陶瓷材料缺陷设计及制备[D].武汉理工大学.2018

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