通過在有機(jī)基體內(nèi)添加無機(jī)陶瓷顆粒形成二相復(fù)合材料是當(dāng)前研究高儲能密度的熱點和難點,材料的靜電儲能特性由其內(nèi)部電場分布決定。對于純高聚物材料在均勻外電場環(huán)境中其內(nèi)部電場分布均勻,但當(dāng)填充無機(jī)顆粒形成復(fù)合材料時,材料局部電場會發(fā)生畸變,進(jìn)而影響復(fù)合材料的介電性能。本文通過有限元方法系統(tǒng)研究了不同形狀顆粒,包括球型、纖維狀和圓片狀顆粒及其空間分布的電響應(yīng)特性,進(jìn)而分析其對復(fù)合材料儲能特性的影響。結(jié)果表明,顆粒形狀及空間分布的不同均會產(chǎn)生不同的局部電場分布,對于球型顆粒其頂端和低端會出現(xiàn)明顯的電場集中現(xiàn)象;對于纖維狀顆粒,當(dāng)其長徑比較小時,其端部束縛電荷產(chǎn)生的電場畸變不能被忽略。最后,本文建立了不同形狀顆粒填充復(fù)合材料三維有限元模型,計算結(jié)果表明,在相同填充濃度下,一維纖維狀顆粒填充復(fù)合材料的介電常數(shù)最大,二維圓片狀顆粒填充復(fù)合材料介電常數(shù)最小,而球型顆粒填充復(fù)合材料介于二者之間。本文對理解復(fù)合材料儲能特性的微觀機(jī)制具有重要的意義。 

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3683727