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核壳结构SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料的制备与介电储能特性
被引量：
2
1
作者
苏宇
翁凌
+2 位作者
王小明
关丽珠
张笑瑞
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第11期190-200,共11页
为了加速新能源电子器件向微型化和集成化的方向发展,提高电子器件内部介电复合材料的性能至为重要,介电复合材料的介电性能和储能性能直接影响电子器件的质量,如何提高介电复合材料的介电性能和储能性能等引起了研究者们的广泛关注。...
为了加速新能源电子器件向微型化和集成化的方向发展,提高电子器件内部介电复合材料的性能至为重要,介电复合材料的介电性能和储能性能直接影响电子器件的质量,如何提高介电复合材料的介电性能和储能性能等引起了研究者们的广泛关注。以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,碳化硅纳米线(SiCNWs)和核壳结构碳化硅纳米线@二氧化硅(SiCNWs@SiO_(2))为填料,通过溶液共混相转换法及热压工艺制备出一系列的SiCNWs/PVDF二元复合材料和SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料。探究介电纳米填料的表面修饰对PVDF基复合材料的微观结构、宏观介电性能和储能性能等的影响。实验结果表明,硅烷偶联剂KH550成功改性SiCNWs;通过一步法热氧化工艺成功制备出具有典型核壳结构的SiCNWs@SiO_(2)纳米线,SiO_(2)壳层的厚度随着SiCNWs热氧化时间的延长而增大,当SiCNWs热氧化时间为10 h,SiO_(2)壳层的厚度为6.5 nm;采用相转换法和热压处理成功制备一系列的SiCNWs/PVDF二元复合材料和SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料,SiCNWs和SiCNWs@SiO_(2)与PVDF基体成功复合;当SiCNWs掺杂量较大时,SiCNWs/PVDF二元复合材料出现明显的团聚现象,核壳结构SiCNWs@SiO_(2)纳米线的引入,有效地提升纳米填料在聚合物基体中的分散性。对比纯PVDF,SiCNWs的引入大幅度提高了复合材料的介电常数,但其介电损耗和电导率较大。将核壳结构SiCNWs@SiO_(2)纳米线嵌入PVDF基体中,使复合材料在保持高介电常数的同时不同程度地降低了介电损耗和电导率,同时复合材料的击穿强度也有较大的提升。25%(质量分数)SiCNWs@SiO_(2)/PVDF(10 h)复合材料在极限电场强度下获得的最大放电能量密度分别为0.111 J/cm 3,获得的放电效率分别为53.06%,有效提升了复合材料的储能性能。
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关键词
聚偏氟乙烯
碳化硅纳米线
核壳结构
介电性能
储能密度
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职称材料
ZIF-67/PVDF复合薄膜的制备及介电性能
被引量：
1
2
作者
初蕊
翁凌
+1 位作者
关丽珠
王小明
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2023年第2期32-38,共7页
改善介电电容器性能是满足电路元器件微型化和集成化需求的有效方法之一,如何提高介电复合材料的介电性能引起了研究者们的广泛关注。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,金属有机框架物(MOFs)ZIF-67为填料,通过流延涂膜制备了一系列ZIF-67/P...
改善介电电容器性能是满足电路元器件微型化和集成化需求的有效方法之一,如何提高介电复合材料的介电性能引起了研究者们的广泛关注。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,金属有机框架物(MOFs)ZIF-67为填料,通过流延涂膜制备了一系列ZIF-67/PVDF复合薄膜材料,探究MOFs对PVDF基复合材料的微观结构及宏观性能影响。结果表明:ZIF-67可以诱导PVDF生成更多β相,促进基体极化,提高复合材料的力学性能和介电性能。当填料质量分数为5%时,ZIF-67/PVDF复合薄膜40℃下的杨氏模量为1200 MPa,击穿场强为139.74 kV/mm,两者相较于纯PVDF薄膜均有增长;100 Hz下的介电常数为10.39,比纯PVDF薄膜提高了35.29%,并且能保持较低的介质损耗。
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关键词
聚偏氟乙烯
金属有机框架
介电性能
结晶相
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职称材料
题名
核壳结构SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料的制备与介电储能特性
被引量：
2
1
作者
苏宇
翁凌
王小明
关丽珠
张笑瑞
机构
哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院
哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第11期190-200,共11页
基金
国家自然科学基金(51677045)
哈尔滨理工大学“理工英才”优秀青年基金(2019-KYYWF-0206)。
文摘
为了加速新能源电子器件向微型化和集成化的方向发展,提高电子器件内部介电复合材料的性能至为重要,介电复合材料的介电性能和储能性能直接影响电子器件的质量,如何提高介电复合材料的介电性能和储能性能等引起了研究者们的广泛关注。以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,碳化硅纳米线(SiCNWs)和核壳结构碳化硅纳米线@二氧化硅(SiCNWs@SiO_(2))为填料,通过溶液共混相转换法及热压工艺制备出一系列的SiCNWs/PVDF二元复合材料和SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料。探究介电纳米填料的表面修饰对PVDF基复合材料的微观结构、宏观介电性能和储能性能等的影响。实验结果表明,硅烷偶联剂KH550成功改性SiCNWs;通过一步法热氧化工艺成功制备出具有典型核壳结构的SiCNWs@SiO_(2)纳米线,SiO_(2)壳层的厚度随着SiCNWs热氧化时间的延长而增大,当SiCNWs热氧化时间为10 h,SiO_(2)壳层的厚度为6.5 nm;采用相转换法和热压处理成功制备一系列的SiCNWs/PVDF二元复合材料和SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料,SiCNWs和SiCNWs@SiO_(2)与PVDF基体成功复合;当SiCNWs掺杂量较大时,SiCNWs/PVDF二元复合材料出现明显的团聚现象,核壳结构SiCNWs@SiO_(2)纳米线的引入,有效地提升纳米填料在聚合物基体中的分散性。对比纯PVDF,SiCNWs的引入大幅度提高了复合材料的介电常数,但其介电损耗和电导率较大。将核壳结构SiCNWs@SiO_(2)纳米线嵌入PVDF基体中,使复合材料在保持高介电常数的同时不同程度地降低了介电损耗和电导率,同时复合材料的击穿强度也有较大的提升。25%(质量分数)SiCNWs@SiO_(2)/PVDF(10 h)复合材料在极限电场强度下获得的最大放电能量密度分别为0.111 J/cm 3,获得的放电效率分别为53.06%,有效提升了复合材料的储能性能。
关键词
聚偏氟乙烯
碳化硅纳米线
核壳结构
介电性能
储能密度
Keywords
PVDF
silicon carbide nanowires
core-shell structure
dielectric properties
energy storage density
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
ZIF-67/PVDF复合薄膜的制备及介电性能
被引量：
1
2
作者
初蕊
翁凌
关丽珠
王小明
机构
哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院
哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室
出处
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2023年第2期32-38,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51677045)。
文摘
改善介电电容器性能是满足电路元器件微型化和集成化需求的有效方法之一,如何提高介电复合材料的介电性能引起了研究者们的广泛关注。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,金属有机框架物(MOFs)ZIF-67为填料,通过流延涂膜制备了一系列ZIF-67/PVDF复合薄膜材料,探究MOFs对PVDF基复合材料的微观结构及宏观性能影响。结果表明:ZIF-67可以诱导PVDF生成更多β相,促进基体极化,提高复合材料的力学性能和介电性能。当填料质量分数为5%时,ZIF-67/PVDF复合薄膜40℃下的杨氏模量为1200 MPa,击穿场强为139.74 kV/mm,两者相较于纯PVDF薄膜均有增长;100 Hz下的介电常数为10.39,比纯PVDF薄膜提高了35.29%,并且能保持较低的介质损耗。
关键词
聚偏氟乙烯
金属有机框架
介电性能
结晶相
Keywords
PVDF
MOFs
dielectric properties
crystallized phase
分类号
TM215 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
核壳结构SiCNWs@SiO_(2)/PVDF复合材料的制备与介电储能特性
苏宇
翁凌
王小明
关丽珠
张笑瑞
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
ZIF-67/PVDF复合薄膜的制备及介电性能
初蕊
翁凌
关丽珠
王小明
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2023
1
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