电响应弹性体主要由分散粒子和高分子基体构成。要获得高电响应性能的弹性体,可以通过提升分散粒子的性能来实现。钛酸钡(BT)是一种常见的电场响应性材料,但是,易团聚,悬浮稳定性差等缺点导致其电响应性能不理想。为了克服这些缺点,制备性能更好的新型电响应弹性体,本课题组已经做了一系列研究,通过掺杂和改性对BT材料进行表面修饰,获得了以BT为主体的性能优异的复合材料,发现粒子的组成,结构,形貌均对材料的电场响应性能有影响。本论文在实验室前期工作的基础上利用水热法制备了 300～500 nm的均匀的BT粒子,对其进行改性使其表面含有带正电荷的氨基,与表面带负电荷的氧化石墨(GO)相结合,调节反应条件,利用自组装法成功制备了 BT/GO复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察复合粒子的形貌,探讨复合粒子的最佳合成条件;通过红外谱图,X射线衍射,热重分析,阻抗分析仪对复合粒子的晶相、键合方式进行表征;通过热重分析,阻抗分析仪对复合粒子热稳定性能、介电性能的大小进行对比分析。以此为基础,本论文还通过调控GO的氧化度、尺寸以及包覆量获得了一系列复合材料,为测量复合粒子电响应性能,在相同条件下,将这些复合粒子分散在明胶/甘油体系中制备水凝胶弹性体,用动态粘弹谱仪测量有电场和无电场条件下水凝胶弹性体的储能模量,计算弹性体的储能模量差值和差率,通过对比分析,从不同角度探讨了 GO对BT/GO复合材料电场响应性能的影响。1.从台式扫描电镜(SEM)和透射扫描电镜(TEM)图可以看出,GO完整地包覆在BT表面。通过对不同复合粒子的XRD,包覆前后BT粒子晶相均没有发生变化,保持立方相。2.复合粒子的热稳定性较好,与纯BT相比,由于低介电物质GO的引入,介电常数略有降低。3.不同尺寸的GO包覆的复合粒子中,大尺寸GO和小尺寸GO(UGO)均完整的包覆在BT表面,其中,GO由于尺寸较大,包覆了多个粒子,UGO则主要是包覆单个粒子,复合粒子的电场响应性能均高于纯BT粒子,其中BT/UGO粒子的介电常数高于BT/GO粒子,电场响应性能也更好,储能模量差率为15%左右。4.对比不同氧化度的GO包覆的复合粒子,氧化度越高,复合粒子的介电常数越高,但均低于纯BT粒子,同时,氧化度越高,弹性体的储能模量差值和差率也越大,复合粒子的电场响应性能越好。5.对制备的不同壳层含量的复合粒子,随着壳层含量的增加,弹性体的储能模量差值和差率先增大后减小,间接表明粒子的电响应性能先增强后减弱的趋势。本论文主要旨在探究BT/GO核壳复合粒子的最佳合成条件,在改善BT分散稳定性的基础上,从含量、尺寸和氧化度几个方面探究了 GO对复合粒子电场响应性能的影响,为制备出性能更优异的新型电流变材料提供了一定的依据。