超復(fù)合材料是超材料領(lǐng)域的新興研究分支,它擺脫了周期性單元結(jié)構(gòu)的限制,可在隨機(jī)性微觀結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)負(fù)電磁參數(shù),獨(dú)特的物理性能和靈活的微觀結(jié)構(gòu)使得超復(fù)合材料在軍事、通訊、能源等眾多領(lǐng)域具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用潛力。負(fù)介電常數(shù)是超復(fù)合材料的一個(gè)重要的本征參數(shù),對(duì)負(fù)介電常數(shù)的精確調(diào)控是超復(fù)合材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。等離振蕩理論和介電共振理論常被用于解釋負(fù)介電常數(shù)的產(chǎn)生,同時(shí),負(fù)介電性能還與電逾滲現(xiàn)象密切相關(guān),逾滲網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建為負(fù)介電性能的調(diào)控提供了一種快捷高效的技術(shù)手段。在眾多類型的超復(fù)合材料中,高分子基超復(fù)合材料具有成本低廉、工藝簡(jiǎn)潔、性能易調(diào)等顯著優(yōu)勢(shì),因而受到廣泛關(guān)注。目前,在超復(fù)合材料的發(fā)展過程中仍有一些問題未得到有效地解決,例如,較強(qiáng)的負(fù)介電常數(shù)不利于超復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用,但是對(duì)弱負(fù)介電的研究卻鮮有報(bào)道,因此需要加強(qiáng)對(duì)弱負(fù)介電調(diào)控方法的探究;此外,過高的填料含量會(huì)對(duì)超復(fù)合材料的整體性能帶來負(fù)面影響,如何在低填料含量的條件下實(shí)現(xiàn)負(fù)介電性是亟待解決的問題。針對(duì)上述兩個(gè)問題,本論文設(shè)計(jì)了三種研究方案,分別選用不同種類的導(dǎo)電填料制備了超復(fù)合材料,通過對(duì)超復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的控制和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)介電性能的調(diào)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?（ａ）雙負(fù)參數(shù)在隨機(jī)結(jié)構(gòu)超材料中的實(shí)現(xiàn)ｆ１１］，??［１２】??

部（Ｉｍａｇｉｎａｒｙ?ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ?），代表／材料產(chǎn)生損耗的能力。同時(shí)，介電常數(shù)又??是關(guān)于頻率的函數(shù)，滿足Ｋｒａｍｅｒｓ－Ｋｒｏｎｉｎｇ關(guān)系，介電實(shí)部和虛部可分別用如下??公式表示［１（）；１８］：??＾（ｕｊ）?＋?＾?ｆ〇＂?ｄ－３）??’Ｍ?＝?－令?ＪｉＴ?：發(fā)Ｓ?如?（１－４）??因此，介電常數(shù)的大小與交變電場(chǎng)的頻率有著密切聯(lián)系。??在電場(chǎng)力的作用下不同種類的微觀帶電粒子會(huì)發(fā)生不同程度的極化，而且在??不同的頻率范圍內(nèi)極化機(jī)制也會(huì)有所不同［１（）］，如圖１－３所示。對(duì)介電常數(shù)影響較??大的極化主要有四類：離子位移極化、偶極子極化、原子極化和電子極化［１９］。離??子位移極化在低頻段起主導(dǎo)作用，在電場(chǎng)力的作用下離子發(fā)生位移，移動(dòng)過程中??會(huì)引起晶格震動(dòng)而產(chǎn)生能量損耗，同時(shí)離子又具有一定的質(zhì)量，所以極化的過程??需要時(shí)間，而且過程不可逆。另外，有一部分正、負(fù)電荷會(huì)被電場(chǎng)力拉幵，??但靜電力又使兩者相互吸引而不分離，于是形成了具有正負(fù)極的偶極子。一方面，??偶極子會(huì)隨著電場(chǎng)方向的變化而有序轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面，熱運(yùn)動(dòng)會(huì)使偶極子趨于無??序化狀態(tài)，受多種因素的影響，偶極極化需要更多的時(shí)間，這個(gè)過程也會(huì)消耗一??定的能量［１（＾９］。當(dāng)電場(chǎng)頻率不斷升高，離子位移極化和偶極子極化會(huì)逐漸落后于??電場(chǎng)的變化頻率，對(duì)介電常數(shù)的貢獻(xiàn)會(huì)隨之減弱［２Ｑ］，因此介電實(shí)部會(huì)表現(xiàn)出馳豫??現(xiàn)象。原子極化和電子極化分別是由原子振動(dòng)和電子振動(dòng)所引起，隨著電場(chǎng)頻率??的進(jìn)一步增大，它們對(duì)介電常數(shù)的影響會(huì)逐漸顯現(xiàn)。??Ｉｏｎｉｃ?Ｄｉｐｏｌａｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ??—?、?ｕ?ｈｖ／??Ｚ＇?Ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ

?Ｍ?Ｋ?？－：：二：：：：?ｉ?。?Ｌ??ｆ?。＾?：?每??３００?—????一?巧撕?１〇?＾?２〇〇Ｍ?４００Ｍ?６００Ｍ?８００Ｍ?１Ｃ??Ｉ?ｒｃｑｕｃｎｖ?Ｎ?ｉｌｌ／ｉ??（ｂ）＾?；?Ｓ?＝?（ｄ）＾ＴＴＢ＾Ｓ?（０？Ｈ?：??—??ｙｆｆ?１（ｆ?２００?０Ｍ?４０００Ｍ?８０００Ｍ?８００?０Ｍ?１?ＯＧ?１Ｗ?２Ｍ?３Ｍ?４Ｍ?ＳＭ??�。剑浚瘢撸悖�?丨Ｈｚｌ?Ｆ＾Ｕ－Ｘ，＾）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（ＨＺ）??圖１＿４不同材料中的介電共振現(xiàn)象。（ａ），（ｂ）鐵電體Ｐｂａ８５Ｌａ〇．ｉ５Ｔｉ０３【２９】，??（ｃ）?ＣＮＴ／Ａ１２０３復(fù)合材料間．（ｄ）?ＹＩＧ／ＢａＴｉＯ；復(fù)合材料丨３丨１．??（ｅ）?Ｎｉ／ＢａＴｉＯ，復(fù)合材料丨叫．（ｆ）?ＳｒＴｉ０３／ＢａＴｉ０３復(fù)合材料州。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４．?Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?ｉｎ?（ａ），?（ｂ）?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?Ｐｂｏ．ｓｓＬａｏ．ｉｓＴｉＯｊｌ２０！，??（ｃ）?ＣＮＴ／ＡｈＣｈ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ１３０】，（ｄ）?ＹＩＧ／ＢａＴｉＯ．ｉ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ１?川，??（ｅ）?Ｎｉ／．ＢａＴｉＣｈ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｌ？２），（ｆ）?ＳｒＴｉＣｈ／ＢａＴｉＣｈ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ＾－”］．??１．２．３逾滲效應(yīng)與負(fù)介電常數(shù)??在材料宏觀組成上，超復(fù)合材料主要分為基體材料與填料材料兩部分，通常??情況下，基體為絕緣性材料，填料為導(dǎo)電性材料，所以兩者的介電常數(shù)差異較大，??設(shè)基體與填料的介電常數(shù)分別為＆與＆而復(fù)合材料整體的介電常數(shù)為＆。若??填料材料在復(fù)合材

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]異質(zhì)復(fù)合材料的原位制備與雙負(fù)性能[D]. 孫凱.山東大學(xué) 2017
[4]聚苯胺、聚吡咯及其復(fù)合物的紅外輻射及微波性能研究[D]. 周亦康.北京交通大學(xué) 2017
[5]特定性能電磁超材料微結(jié)構(gòu)及其功能器件優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 史鵬飛.大連理工大學(xué) 2017
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[7]金屬—電介質(zhì)體系的雙負(fù)性質(zhì)及調(diào)控[D]. 張子棟.山東大學(xué) 2013

碩士論文
[1]電磁超材料及其在天線上的應(yīng)用研究[D]. 封旭旭.電子科技大學(xué) 2019
[2]石墨烯樹脂負(fù)介電材料的制備及其機(jī)理研究[D]. 吳海坤.山東大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3529928