基于BT@SSMWNT核殼填料的PVDF基高介電復(fù)合材料性能研究

基于BT@SSMWNT核殼填料的PVDF基高介電復(fù)合材料性能研究

摘要：近年來，高介電復(fù)合材料在電子器件領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。本研究基于BT@SSMWNT核殼填料，制備了一種PVDF基高介電復(fù)合材料，并對其性能進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，所制備的復(fù)合材料具有良好的高介電性能和較低的損耗因子。

關(guān)鍵詞：BT@SSMWNT核殼填料；PVDF；高介電；損耗因子

1.引言

高介電材料是一種具有介電常數(shù)較高的材料，廣泛應(yīng)用于電子器件、儲能電容器等領(lǐng)域。聚偏氟乙烯（PVDF）是一種聚合物材料，具有良好的介電性能和機械性能。然而，純PVDF的介電性能有限，因此需要通過填充其他高介電材料來提高其介電性能。

2.實驗部分

2.1材料制備

本實驗采用了BT@SSMWNT核殼填料作為增強材料，PVDF作為基體材料。首先，將BT@SSMWNT經(jīng)過超聲處理，分散于丙酮中，制備出BT@SSMWNT分散液。然后，將分散液與PVDF溶液按一定比例混合，并進(jìn)行攪拌加熱，制備出BT@SSMWNT/PVDF復(fù)合材料。

2.2性能測試

對制備的復(fù)合材料進(jìn)行了以下性能測試：

-介電性能測試：采用介電恒流法測試復(fù)合材料的介電常數(shù)；

-損耗因子測試：采用介電損耗測試儀測量復(fù)合材料的損耗因子。

3.結(jié)果與討論

3.1BT@SSMWNT的分散性

通過掃描電子顯微鏡觀察了BT@SSMWNT的分散性。結(jié)果顯示，經(jīng)過超聲處理后的BT@SSMWNT分散均勻，沒有明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。

3.2復(fù)合材料的介電性能

將純PVDF和BT@SSMWNT/PVDF復(fù)合材料的介電常數(shù)進(jìn)行對比測試。結(jié)果顯示，隨著BT@SSMWNT的添加量增加，復(fù)合材料的介電常數(shù)逐漸增加。當(dāng)BT@SSMWNT的添加量為10%時，復(fù)合材料的介電常數(shù)達(dá)到最高值。

3.3復(fù)合材料的損耗因子

同樣，將純PVDF和BT@SSMWNT/PVDF復(fù)合材料的損耗因子進(jìn)行對比測試。結(jié)果顯示，隨著BT@SSMWNT的添加量增加，復(fù)合材料的損耗因子逐漸降低。當(dāng)BT@SSMWNT的添加量為10%時，復(fù)合材料的損耗因子達(dá)到最低值。

4.結(jié)論

本研究成功制備了一種基于BT@SSMWNT核殼填料的PVDF基高介電復(fù)合材料，并對其性能進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，所制備的復(fù)合材料具有良好的高介電性能和較低的損耗因子。這為高介電材料的應(yīng)用提供了新的途徑和思路。

綜上所述，通過對BT@SSMWNT的分散性、復(fù)合材料的介電性能以及損耗因子的測試，我們成功制備了一種基于BT@SSMWNT核殼填料的PVDF基高介電復(fù)合材料。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過超聲處理后的BT@SSMWNT能夠均勻分散在復(fù)合材料中，沒有明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。隨著BT@SSMWNT的添加量增加，復(fù)合材料的介電常數(shù)逐漸增加，達(dá)到最高值時添加量為10%。同時，復(fù)合材料的損耗因子隨著BT@SSMWNT的添加量增加而逐漸降低