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热压烧结制备碳纤维/氧化铝陶瓷复合材料的负介电行为

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超材料具有负参数的物理特性,其材料本征性质的负介电行为值得进一步探究,系统研究化学组成对其介电性能的影响规律,探究负介电行为的实现和调控机制.采用热压烧结工艺制备了碳纤维/氧化铝(CF/Al2O3)陶瓷复合材料,研究了不同CF含量对复合材料的微观形貌及电学性能的影响.通过调节复合材料中CF的含量,在1 kHz～10 MHz的频率范围内实现了负介电行为,同时复合材料的导电机制由跳跃电导转变为类金属电导.研究发现,增多的CF在复合材料中形成三维联通网络;复合材料的负介电常数由三维CF网络中自由电子的等离子体振荡引起;随着CF含量的增加,负介电常数的绝对值变大,相关频散特性符合Drude模型.
Negative permittivity behavior of carbon fiber/alumina ceramic composites prepared by hot-press sintering

刘元会、石少杰、曹宇航、康帅、李润茁、夏世超、程传兵

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齐鲁工业大学(山东省科学院) 材料科学与工程学院,济南 250353

齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省玻璃与功能陶瓷加工与测试技术重点实验室,济南 250353

陶瓷复合材料 碳纤维 氧化铝陶瓷 负介电常数 超材料

国家自然科学基金齐鲁工业大学校级大学生创新创业训练计划

51901109xj202010431095

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20211012.003

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(8)
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