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钛酸铜钙颗粒/聚偏氟乙烯复合材料介电及击穿特性研究

王瀚晨

钛酸铜钙颗粒/聚偏氟乙烯复合材料介电及击穿特性研究

王瀚晨1
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作者信息

  • 1. 哈尔滨理工大学
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摘要

聚偏氟乙烯(PVDF)在电气设备中的应用十分广泛,可以通过添加高介电常数陶瓷材料来提高PVDF的性能。钛酸铜钙(CCTO)作为一种巨介电常数的陶瓷材料,可以有效的提高电介质的介电性能。但是作为陶瓷颗粒,在添加进PVDF之后会对电介质的击穿场强产生负面影响。 为了提高CCTO/PVDF的击穿性能,对CCTO进行表面多巴胺(Dopa)包覆。分别将不同比例的CCTO和Dopa@CCTO加入PVDF中,制备不同体积分数的CCTO/PVDF与Dopa@CCTO/PVDF。通过扫描电镜和红外光谱对CCTO、Dopa@CCTO、CCTO/PVDF与Dopa@CCTO/PVDF进行结构表征。 对CCTO/PVDF和Dopa@CCTO/PVDF复合薄膜分别进行介电性能测试,数据结果表明:随着CCTO与Dopa@CCTO添加量的增加,CCTO/PVDF复合薄膜和低掺杂浓度的Dopa@CCTO/PVDF复合薄膜的相对介电常数均有所提高。在PVDF中添加相同比例的CCTO与Dopa@CCTO,Dopa@CCTO/PVDF介质损耗因数都小于CCTO/PVDF。对所得到的CCTO/PVDF复合薄膜进行击穿实验,结果表明:随着CCTO添加量的增加,CCTO/PVDF的直流击穿场强呈现下降的趋势,此外所有比例的CCTO/PVDF的击穿场强都低于纯PVDF的击穿场强。再对Dopa@CCTO/PVDF复合薄膜进行击穿实验,结果表明:随着Dopa@CCTO添加量的增加,复合材料的直流击穿场强呈现下降的趋势,且都低于纯PVDF的击穿场强。对相同体积分数下CCTO/PVDF与Dopa@CCTO/PVDF复合薄膜的击穿场强进行对比发现多巴胺改性后的复合材料击穿场强有着显著的提高。 在保证复合材料介电性能的前提下提高其击穿场强,对于储能器件的发展具有非常重要的意义。

关键词

聚偏氟乙烯/钛酸铜钙颗粒/介电性能/击穿性能

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授予学位

硕士

学科专业

电气工程

导师

王暄

学位年度

2018

学位授予单位

哈尔滨理工大学

语种

中文

中图分类号

TM
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