高介电芳香族聚脲薄膜的制备及储能性能

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ohngahng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着现代科技的发展进步,集成电路在现代电子器件和电力系统(如医疗设备、混合动力汽车(HEVs)、过滤器、开关电源和动力武器系统)中具有广阔的应用前景;聚脲以开路故障小、重量轻、击穿强度高、与有机基板或印刷电路板的相容性好等特点引起了人们的关注。本文通过制备两种不同结构的聚脲以及以聚脲薄膜为基体进行陶瓷纳米粒子和导体材料的掺杂改性,达到进一步提高基体聚合物的介电常数的目的。利用常温下的介电常数、不同电场下的D-E回线来分析样品的介电、储能性能。本文采用溶液聚合的方式,利用4,4’-二氨基二苯醚(ODA)与4,4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)通过控制不同反应条件与异氰酸酯指数(R)制备芳香族聚脲薄膜ArPUⅠ,当R为1.06时,聚合反应进行的最为充分,各方面性能最优,此时ArPUⅠ的介电常数在频率大于103 Hz时可以稳定在5.89。在此基础上,向结构中引入间苯二胺(m PDA),控制其摩尔分数为二胺比例的0%~50%,以10%的梯度递增,制备偶极密度更高的芳香族聚脲薄膜ArPUⅡ系列薄膜;其中ArPUⅡ-20%在保持良好的力学与热稳定性的基础上,击穿场强可达516 MV/m,进而得到最高的储能密度为6.65 J/cm3。以ArPUⅡ-20%为基体,向其中掺杂质量分数为0%~1.5%的PDA@MWCNTs,制备PDA@MWCNTs/ArPUⅡ复合薄膜;利用溶胶-凝胶法制备钛酸钡纳米颗粒,通过原位共混的方式得到BT-HN2掺杂质量分数为0%~25%的BT/ArPUⅡ复合薄膜。当PDA@MWCNTs的质量分数在1.25%时,薄膜的介电常数接近11,为基础薄膜介电常数的2倍左右,MWCNTs含量的增加薄膜的击穿场强所有下降。BT的加入会使薄膜的力学性能下降,介电常数不断升高,常温下加入10%的BT,复合薄膜的介电常数即可达到8左右,但在高频处介电损耗较为明显。BT/ArPUⅡ-5%在500 MV/m电场下的有效储能密度达到7 J/cm3。本文制备的系列薄膜力学性能良好且均具有良好的热稳定性,可高温环境(200℃)下使用,填料的加入会提高基体薄膜的热分解温度,进而扩大复合薄膜的使用范围。
其他文献
与DNA作用的一类污染物具有强烈的致突变、致癌及致畸性,严重危害人类健康,因此对环境和生活中此类污染物的去除尤为重要,其中以常用的DNA染料溴化乙锭(EtBr)及抗肿瘤药物阿霉
随着人类社会和经济发展对能源的需求不断增加,新型储能技术的蓬勃发展,锂/钠离子电池已经成为智能电器、便携式电器、电动交通工具、新能源开发与利用等领域最具应用前景的
土壤肥力的高低对农作物的生长发育以及农业的生产起着决定性的作用。本研究依据近31年华北地区国家级耕地质量长期监测的数据,分析常规施肥下华北地区不同监测阶段土壤肥力
近年来,随着世界范围内新一代大型放射性核束装置的建造和运行,人们在不稳定奇特原子核中发现许多新奇现象或运动模式,如原子核量子形状相变、形状共存、(反)磁转动、手征转
目的:探讨影响婴幼儿毛细支气管炎发病的相关危险因素,为临床预防提供参考依据,从而降低其患病率。方法:采用回顾性研究方法,选取100例于我院住院治疗的毛细支气管炎患儿为观
目的:总结名老中医谭毅教授治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的中医用药规律。资料与方法:收集并整理谭老2014年7月至2015年7月门诊治疗冠心病医案进行严格筛选,所
近些年来,随着社会的不断发展,犯罪的手段也表现的多种多样,本文案例中行为人王某某利用国家公权力来占有他人财物,然而根据现有的法律,对于行为人利用国家公权力骗取他人财
自银信合作、房地产信托等传统信托业务受到极大限制以来,以矿产为主的能源类信托正成为信托公司新的利润增长点。据利润收益来看,矿产能源类信托是唯一可以与房地产信托匹敌
目的观察研究缺氧状态下,人视网膜色素上皮(hRPE)细胞(ARPE-19)中音猥因子(Shh)与血管内皮生长因子(VEGF)的表达关系。方法传代培养hRPE细胞,取对数生长期3~6代细胞用于实验。
本文的研究内容旨在为混凝土结构应力扰动区(D区)承载能力设计提供一种合理的应力场模型。根据线弹性应力分布情况,本文针对几类典型D区构造建立了压力场模型,其更能反映混凝