在眾多聚合物材料中,PVDF基復(fù)合材料因其高擊穿強(qiáng)度和易加工性在高能量密度電容器中得到了廣泛的關(guān)注。鈮酸鉀鈉（KNN）陶瓷是一種無(wú)鉛鐵電材料,具有優(yōu)異的鐵電性能、壓電性能和環(huán)境友好性。本研究采用不同方法合成了多種不同結(jié)構(gòu)形貌的KNN陶瓷。通過(guò)流延成型工藝,制備了一系列的單層和三明治結(jié)構(gòu)PVDF基復(fù)合薄膜,系統(tǒng)研究了不同結(jié)構(gòu)KNN陶瓷與PVDF基體復(fù)合的儲(chǔ)能特性。通過(guò)在KNN顆粒表面包覆多巴胺（PDA）,改善了填料在PVDF基體中的分散性,提高了 PVDF基體的儲(chǔ)能性能。研究發(fā)現(xiàn),KNN@PDA顆粒顯著提高了 PVDF基體的介電常數(shù)。當(dāng)KNN@PDA顆粒負(fù)載量9vol%時(shí),樣品獲得了 22.9的高介電常數(shù),這比純PVDF提高了近3倍。此外,隨著KNN@PDA顆粒含量的增高,復(fù)合薄膜的極化明顯提升。在KNN@PDA顆粒含量6vol%的復(fù)合薄膜中,樣品實(shí)現(xiàn)了 6.5 J/cm3的儲(chǔ)能密度。通過(guò)熔鹽法合成了具有大縱橫比的一維KNN納米纖維（KNN-nfs）。利用溶液共混法和流延成型工藝制備了單層一維KNN-nfs/PVDF復(fù)合薄膜。研究發(fā)現(xiàn),高介電常數(shù)的一維KNN-nfs引入PVDF基體中,在... 

【文章來(lái)源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－２零維ＫＮＮ顆粒的ＸＲＤ圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｚｅｒｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ＫＮＮ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??

不同結(jié)構(gòu)鈮酸鉀鈉／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜制備及性能研究????薄膜的表面ＳＥＭ圖，從圖中能夠清晰的看到ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜表面光滑，無(wú)??明顯的缺陷。此外，可以看出通過(guò)超聲分散后，包覆了多巴胺的ＫＮＮ顆粒在聚合物基??體中分散較好，但因?yàn)椋耍危危溃校模令w粒較小，表面能較大，從而引起了少量ＫＮＮ＠ＰＤＡ??顆粒在復(fù)合薄膜中發(fā)生團(tuán)聚。??圖３－３零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜的表面ＳＥＭ圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｓｕｒｆａｃｅ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｚｅｒｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｉｌｍ??３．２．３零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜的介電性能分析??（ａ）２４?％?（ｂ）〇ｊ〇?？?－？－ｐ、ｄｆ??０??????????…二—?０．００????????ｌｋ?１０ｋ?１００ｋ?１Ｍ?２＼！?Ｉｋ?１０ｋ?１００ｋ?１Ｍ?２＼ｆ??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）??圖３－４ＦＣＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜ａ）介電常數(shù)和ｂ）介電損耗的頻率依賴性??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ａ）?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ａｎｄ?ｂ）?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｉｌｍｓ?ａｎｄ??ｐｕｒｅ?ＰＶＤＦ??圖３－４是ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜在１Ｋ－２ＭＨＺ頻率下的介電性能圖。如圖所示，??復(fù)合薄膜在頻率范圍內(nèi)，隨著頻率的增加介電常數(shù)逐漸減小，介電損耗隨著頻率的增加??逐漸增大。高介電常數(shù)的ＫＮＮ陶瓷的

３．２．４零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜的儲(chǔ)能性能分析????８????（ａ）?７?［■?—?ｐｖｄｆ?（ｂ）???３?一?ｙ?＞—＊．／■?＊？＊？?■??￥?６?■?—?６?＂￡?一▲一?Ｐ，??５?—９?之?６?？??丨一ｚ??Ｑ?Ｉ?■?Ｉ?，１，１．１．?０?＞?Ｉ?－?１－－?Ｉ???０?５０?１００?１５０?２００?２５０?ＰＶＤＦ?３?６?９??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?Ｆｉｅｌｄ?（ＭＶ／ｍ）?Ｓａｍｐｌｅ??圖３－５?ａ）零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜在２５０?ＭＶ／ｍ電場(chǎng)下的尸－五曲線，ｂ）?和Ｐｒ隨零維??Ｋ＿＠ＰＤＡ顆粒含量變化圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－５?Ｐ－Ｅ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｐｓ?ｏｆ?ｚｅｒｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｉｌｍ?ｕｎｄｅｒ?２５０?ＭＶ／ｍ??ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ，?ｂ）?Ｐｘｒｍｘ?ａｎｄ?ＰＴ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｚｅｒｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ＫＮＮ＠ＰＤＡ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ??圖３－５?ａ）為零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ／ＰＶＤＦ復(fù)合薄膜在１０?Ｈｚ和２５０?ＭＶ／ｍ的電場(chǎng)下的尸－五??圖，圖３－５?ｂ）是由相應(yīng)的五曲線獲得的Ｐｍａｘ和八隨零維ＫＮＮ＠ＰＤＡ顆粒含量變化的??曲線圖。由圖３－５?ａ）可知，純ＰＶＤＦ的極化較低，隨著ＫＮＮ＠ＰＤＡ的加入量增加，復(fù)??合薄膜的Ｐ－五曲線逐漸變胖，但逐漸表現(xiàn)出了馳豫鐵電體的特點(diǎn)。此外，復(fù)合薄膜的尸ｍａｘ??隨著填料含量增加明顯增大，例如，在２５０?ＭＶ／ｍ的電場(chǎng)下，純ＰＶＤＦ的Ｐｍａ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高介電常數(shù)聚偏氟乙烯基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 黃蓉蓉,顏錄科,閆嘯天.  絕緣材料. 2016(03)
[2]聚偏氟乙烯/鈦酸鋇高介電復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 戚遠(yuǎn)慧,朱永軍,韋良強(qiáng),黃安榮,羅筑.  塑料工業(yè). 2014(06)

博士論文
[1]聚偏氟乙烯基聚合物介質(zhì)膜的制備及儲(chǔ)能特性研究[D]. 趙月濤.電子科技大學(xué) 2018

碩士論文
[1]二維無(wú)機(jī)填料/聚合物基柔性介電復(fù)合材料的制備與性能[D]. 杜嘉雯.清華大學(xué) 2016
[2]CCTO/PVDF復(fù)合材料介電性能及界面相容性研究[D]. 翟劍雯.北京理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3259030