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随着电子科技的高速发展,人们对电子材料的要求变得越来越高。对于高介电材料而言,需要在保持高介电常数的同时能够具有较低的介电损耗,且要求制备的工艺更加简单。陶瓷-聚合物纳米复合材料是将具有高介电常数的纳米陶瓷填料添加至聚合物基体中获得的一类具有优异介电性能的电介质材料。直接将单一的纳米陶瓷填料引入到聚合物基体中可以达到提高复合材料介电常数的目的,但同时高的介电损耗和低的介电击穿强度使得复合材料的应用价值变低。另外,传统的复合材料制备工艺无法使复合材料高度致密化,进一步限制了高介电性能的陶瓷-聚合物纳米复合材料的制备。本文通过冷烧结工艺(CSP)将无机材料包覆钛酸钡(Ba Ti O3,BT)和有机材料包覆BT这两种具有核-壳结构的纳米颗粒作为填料引入到聚偏氟乙烯(Poly(vinylidene fluoride),PVDF)基体中,制备了相应的纳米复合材料,研究了BT填料的组成及分布对复合材料电性能的影响。主要工作和研究结果如下:(1)通过水热法制备了平均粒径为30 nm、100 nm和120 nm的BT。采用CSP将它们引入到PVDF基体中制备了三种BT填料尺寸的BT/PVDF复合材料,并对复合材料微观结构和电性能进行了研究。对比发现,100 nm的BT填料在提高复合材料的介电性能方面比30 nm和120 nm的BT填料有更突出的优势。(2)通过同质层溶胶(HGS)包覆制备了具有核-壳结构的BT杂化填料(BT@HGS)。采用CSP将BT@HGS粒子引入到PVDF基体中制备了BT@HGS/PVDF纳米复合材料,并对纳米复合材料微观结构和电性能进行了研究。结果表明,BT@HGS纳米颗粒在PVDF基体中分散性良好以及对复合材料界面起到改善作用。当BT@HGS纳米填料从10 vol%增加到50 vol%,BT@HGS/PVDF纳米复合材料的介电常数由25.4提高到110.9,且介电损耗仍然保持在较低的水平。BT@HGS/PVDF纳米复合材料在25-150°C时也表现出良好的温度稳定性,可应用于柔性电子元器件。(3)通过有机的超支化聚酰胺(HBP)包覆BT纳米颗粒(BT@HBP),采用CSP与PVDF共聚物复合,制备了BT@HBP/PVDF纳米复合材料,并对纳米复合材料微观结构和电性能进行了研究。BT@HBP纳米颗粒与原始的BT纳米颗粒相比,其在PVDF中的分散性和相容性得到了一定程度的改善。复合材料的介电常数随BT@HBP填料量的增加迅速增大,比如当BT@HBP填料的体积分数为50vol%时,复合材料的介电常数在1 k Hz室温下可达到75。