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掺杂电压稳定剂改性聚偏氟乙烯基介电薄膜的储能性能研究
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作者 李琳 郑楷川 +6 位作者 马海鑫 牛晟堃 于浩 张健 邢照亮 张天栋 迟庆国 《绝缘材料》 北大核心 2025年第4期16-23,共8页
聚偏氟乙烯的三元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(P(VDF-TrFE-CFE),简称PVTC)因具有较高的相对介电常数而有望作为新型电容器薄膜材料。本文首先通过优化薄膜制备的热压工艺来调控PVTC的晶相结构,探讨不同热压温度对PVTC薄膜晶... 聚偏氟乙烯的三元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(P(VDF-TrFE-CFE),简称PVTC)因具有较高的相对介电常数而有望作为新型电容器薄膜材料。本文首先通过优化薄膜制备的热压工艺来调控PVTC的晶相结构,探讨不同热压温度对PVTC薄膜晶相结构的影响;然后利用溶液流延法制备掺杂低含量电压稳定剂芳香酮类小分子4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮(ALRB)的PVTC复合薄膜,系统研究ALRB掺杂含量对复合薄膜电学性能的影响规律及机制。结果表明:结果表明:当热压温度为180℃时,PVTC薄膜内部形成了α晶相、β晶相和γ晶相共存的多相结构,对其介电性能和储能性能提升效果显著。适量的电压稳定剂ALRB能够耗散高能电子能量,提高PVTC薄膜的绝缘性能。当ALRB质量分数为0.5%时,PVTC/ALRB复合薄膜的电气强度达到了485.7 kV/mm,储能密度和充放电效率分别为12.12 J/cm^(3)和64.4%。 展开更多
关键词 (乙烯-乙烯-乙烯) 复合薄膜 电压稳定剂 储能性能
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温度和存储周期对聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)超薄膜极化性能的影响
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作者 时志 李兴佳 +4 位作者 张修丽 孟祥建 黄志强 张丹丹 徐红霞 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期90-97,共8页
研究不同存放周期条件下聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))电容器样品的极化反转性能,分析温度和存放周期对极化反转性能的影响规律。研究结果表明,存放5个月的样品,经过60℃,106次化反转测试,其相对剩余极化强度Pr/Pr0仍高达0.70以上... 研究不同存放周期条件下聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))电容器样品的极化反转性能,分析温度和存放周期对极化反转性能的影响规律。研究结果表明,存放5个月的样品,经过60℃,106次化反转测试,其相对剩余极化强度Pr/Pr0仍高达0.70以上,表现出良好的时效稳定性。通过研究P(VDF-TrFE)样品极化反转性能的演化规律,预测了极化反转调控的P(VDF-TrFE)样品时效稳定性模型。通过模拟P(VDF-TrFE)分子链微观结构演变过程,给出了电活性界面层对分子链中氟化氢气体形成的抑制模型,建立存放周期和测试温度对样品极化性能影响的分子链微观结构机制,进一步验证了界面层作用的陷阱电荷密度减小,同时关联的时效稳定性微观动力学行为。本工作的研究结果为柔性电子器件的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 (乙烯-乙烯)薄膜 时效稳定性 抑制化氢生成模型 极化反转
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防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能 被引量:1
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作者 张晋 张林军 +4 位作者 解云川 王健 贾寅峰 路涛 张志成 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期26-32,共7页
聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效。针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层。探究了纺丝... 聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效。针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层。探究了纺丝工艺对压电纤维形貌和结构的影响,进一步分析了改性过滤层经过水洗、蒸汽等耐久性处理后的静电压、烟雾过滤效率和透气性的变化。结果表明:PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层对PM_(2.5)的过滤效率较PP熔喷布提高了25%,在进风量为85 L/min时的过滤效率提升了27.5%;经过2次水洗、紫外线照射、蒸煮消毒等方式处理后的改性过滤层,其表面电荷具有多次弯折后可再生的特点,过滤效率维持在90%,有效提高了口罩的防护效率和使用寿命,压电材料在外力作用下可产生束缚电荷,改善了过滤层负载电荷的稳定性,从而提升了口罩防护的长效性和安全性。 展开更多
关键词 (乙烯-乙烯) 丙烯熔喷布 静电纺丝 压电材料 长效过滤防护 呼吸气阻 口罩
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基于弛豫型铁电三元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯代偏氟乙烯)热释电性能的能量采集研究(英文)
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作者 朱红英 王相虎 +2 位作者 王致杰 王珺 郭群超 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期538-542,共5页
研究了利用弛豫型铁电三元聚合物薄膜P(VDF-TrF E-CFE)的热释电性质,以温度波动作为初始能量形式进行热电能量的采集。由于该聚合物薄膜在发生由温度变化诱导的纳米极性区极化机制转换时,介电常数表现出明显的非线性变化,所以可以结合Er... 研究了利用弛豫型铁电三元聚合物薄膜P(VDF-TrF E-CFE)的热释电性质,以温度波动作为初始能量形式进行热电能量的采集。由于该聚合物薄膜在发生由温度变化诱导的纳米极性区极化机制转换时,介电常数表现出明显的非线性变化,所以可以结合Ericsson循环实现热电能量采集。实验结果显示,最佳能量采集温度区间为20^-20℃,利用不同温度下的单极性电滞回线进行Ericsson循环模拟,两种模拟方式分别实现能量采集最大值和最小值,并从微观角度给出了两种模式的解释。同时研究了温度波动和外加电场对能量采集的影响。在外加电场100 kV·mm-1、温度波动为40℃的情况下,能量采集值达到3 483 mJ·cm-3。与单晶材料相比,能量采集值提高了10倍。当工作温度降低至室温时,材料具有柔性,在能量采集方面具有应用潜力。 展开更多
关键词 能量采集 热释电效应 合物 (乙烯-乙烯-氯代乙烯) 温度波动
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聚偏氟乙烯共聚物薄膜铁电性能和电容特性研究 被引量:3
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作者 宋江闯 赵会玲 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期152-154,共3页
制备了以聚苯乙烯磺酸(PSSH)为上下界面层的聚(偏氟乙烯)(PVDF)二元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]及聚(偏氟乙烯-氯氟乙烯)[P(VDF-CTFE)]的三明治结构电容器,研究了P(VDF-TrFE)和P(VDF-CTFE)2两种共聚物薄膜的铁电性能和电... 制备了以聚苯乙烯磺酸(PSSH)为上下界面层的聚(偏氟乙烯)(PVDF)二元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]及聚(偏氟乙烯-氯氟乙烯)[P(VDF-CTFE)]的三明治结构电容器,研究了P(VDF-TrFE)和P(VDF-CTFE)2两种共聚物薄膜的铁电性能和电容特性。结果表明,厚度为60nm的Ti/PSSH/P(VDF-TrFE)/PSSH/Ti超薄薄膜表现出优异的铁电性能;而厚度为100nm的Ti/PSSH/P(VDF-CTFE)/PSSH/Ti薄膜表现出较好的电容特性,存储能量密度高达60J/cm3。研究结果为其在电子器件上的应用提供理论指导。 展开更多
关键词 铁电性 (乙烯-乙烯) (乙烯-乙烯) 电容性 薄膜
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P(VDF-CTFE)/DA@BTO层叠式结构复合薄膜的介电与储能特性研究 被引量:2
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作者 熊平 吴睿 +2 位作者 马超 徐建华 王桥梅 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第7期28-35,共8页
聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物在高储能密度、高脉冲储能领域具有广泛的应用前景。本文采用钛酸钡(BTO)纳米颗粒掺杂聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯(P(VDF-CTFE))溶液,采用流延法制备P(VDF-CTFE)/BTO复合薄膜,探讨了不同BTO掺杂含量对复合薄膜微观... 聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物在高储能密度、高脉冲储能领域具有广泛的应用前景。本文采用钛酸钡(BTO)纳米颗粒掺杂聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯(P(VDF-CTFE))溶液,采用流延法制备P(VDF-CTFE)/BTO复合薄膜,探讨了不同BTO掺杂含量对复合薄膜微观结构、介电性能、储能特性的影响;采用多巴胺(DA)改性BTO以提升BTO与聚合物基体的相容性,改善复合薄膜的介电常数和电气强度;同时利用薄膜层间“击穿阻碍效应”制备层叠式结构复合薄膜以提升薄膜的储能特性。结果表明:使用DA改性BTO质量分数为10%的P(VDF-CTFE)/DA@BTO复合薄膜作为中间层、P(VDF-CTFE)作为外层制备的PV-BT-PV层叠式三明治结构复合薄膜,介电常数达到10.44,最大电气强度为362.25kV/mm,在500kV/cm电场强度下的充放电效率达到86.63%。 展开更多
关键词 钛酸钡 乙烯-乙烯 层叠式结构复合薄膜 介电特性 储能特性
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以水作相分离造孔剂制备P(VDF-HFP)/PMMA聚合物电解质膜 被引量:8
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作者 赵毅 王涛 +1 位作者 徐帆 江志裕 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期922-925,共4页
介绍了一种以水代替常用的有机物质作为相分离造孔剂制备混合型聚合物电解质的新方法 .所研究的混合型聚合物为聚 (偏二氟乙烯 -六氟丙烯 )和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物 .扫描电镜 SEM图表明这种混合型聚合物膜具有蜂窝状结构 ,有利于膜... 介绍了一种以水代替常用的有机物质作为相分离造孔剂制备混合型聚合物电解质的新方法 .所研究的混合型聚合物为聚 (偏二氟乙烯 -六氟丙烯 )和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物 .扫描电镜 SEM图表明这种混合型聚合物膜具有蜂窝状结构 ,有利于膜电导率的增加 .利用 FTIR,XRD和 DSC等方法研究了混合型聚合物电解质中两种聚合物间的相互作用 .用电化学交流阻抗方法测得在 3 0℃下 P( VDF-HFP) /PMMA摩尔比为 1 :1的混合型聚合物电解质的离子电导率为 0 .80 4× 1 0 - 3S/cm.对照其它方法 ,本方法具有制备容易。 展开更多
关键词 混合型合物电解质 (乙烯-丙烯) 甲基丙烯酸甲酯 锂离子电池 电解质基质薄膜 相分离造孔剂
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超亲水-水下超疏油PVDF-g-PAA多孔膜的制备及油水分离性能 被引量:12
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作者 高虹 段月琴 袁志好 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1208-1215,共8页
采用相反转方法制备了丙烯酸(AA)接枝的超亲水-水下超疏油聚偏氟乙烯膜(PVDF-g-PAA),通过加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮获得可用于油水分离的多孔聚偏氟乙烯膜.多孔聚偏氟乙烯膜具有较好的抗油污染性能及较高的力学强度,可以快速高效地分... 采用相反转方法制备了丙烯酸(AA)接枝的超亲水-水下超疏油聚偏氟乙烯膜(PVDF-g-PAA),通过加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮获得可用于油水分离的多孔聚偏氟乙烯膜.多孔聚偏氟乙烯膜具有较好的抗油污染性能及较高的力学强度,可以快速高效地分离油水混合体系和乳化油水体系,分离性质稳定,多次使用后对油水混合物的分离效率在98%以上,对油水乳化液的分离效率在91%以上,可广泛应用于油水混合体系和乳化油水体系的油水分离. 展开更多
关键词 亲水-水下疏油 乙烯多孔膜 油水分离
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含电活性界面层有机铁电纳米薄膜的疲劳性能 被引量:1
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作者 张修丽 侯莹 +2 位作者 吕昭月 徐国强 徐海生 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期260-264,共5页
采用3种类型的电活性界面层材料,如高介电常数材料酞菁铜(CuPc)、电子导体原位合成的聚(乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSSH)以及离子导体聚乙烯基磷酸(PVPA)和商业的PEDOT-PSSH(BaytronP),研究了界面层对铁电共聚物薄膜的疲劳... 采用3种类型的电活性界面层材料,如高介电常数材料酞菁铜(CuPc)、电子导体原位合成的聚(乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSSH)以及离子导体聚乙烯基磷酸(PVPA)和商业的PEDOT-PSSH(BaytronP),研究了界面层对铁电共聚物薄膜的疲劳特性的影响。研究结果表明,三种类型的电活性界面层材料,包括电子、离子导体和含偶极子的高介电常数材料都能为铁电薄膜提供补偿电荷从而提高器件的铁电疲劳性能。 展开更多
关键词 (乙烯-乙烯)共 铁电体 纳米薄膜 电活性界面层 疲劳
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溶胀辊轧法PVDF膜表面的疏水强化:溶胀剂的影响 被引量:1
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作者 燕国飞 杨振生 +2 位作者 李春辉 王志英 李浩 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期6270-6277,共8页
提出了一种简便、低成本的聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜表面疏水增强方法——溶胀辊轧法,以微结构辊筒对表面喷涂溶胀剂的PVDF成品微孔膜辊轧后,采用浸没凝胶法成膜。以N-甲基吡咯烷酮/水(非溶剂)为溶胀体系,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子... 提出了一种简便、低成本的聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜表面疏水增强方法——溶胀辊轧法,以微结构辊筒对表面喷涂溶胀剂的PVDF成品微孔膜辊轧后,采用浸没凝胶法成膜。以N-甲基吡咯烷酮/水(非溶剂)为溶胀体系,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角(WCA)、最大孔径、平均孔径、N2通量、耐磨性、液体穿透压(LEP)等表征手段,系统地研究了溶胀剂体系、溶胀剂容量对PVDF微孔膜结构与性能的影响。结果表明:辊轧膜表面呈现微米-亚微米层次特征,溶胀辊轧操作起到了疏水增强、透过能力提升的效果。溶胀剂中水(非溶剂)质量分数为6%、喷涂密度为0.03mL/cm2时,膜性能最优。连续运行30h的真空膜蒸馏(VMD)对比实验表明,辊轧膜较未辊轧膜具有更高的产水通量、脱盐率及更好的耐污染性能。该方法为低成本、连续化进行成品膜表面疏水强化提供了一种新选择。 展开更多
关键词 乙烯 疏水 模塑 浸没-凝胶法 脱盐
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