多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯高介电常数复合材料的制备与性能

• 作者: 刘正鑫 史菁元 李艳玲 王文一 王金龙 连伟涛 高宁宁
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 原始多壁碳纳米管 石墨化多壁碳纳米管 聚偏氟乙烯 介电性能 复合材料
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 页码范围: 1355-1360
• 页数: 6页
• 分类号: TB332
• 字数: 3758字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150109.001

摘要

为制备具有高介电常数的复合材料,采用注射成型法制备了原始多壁碳纳米管(P-MWCNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料和石墨化多壁碳纳米管(G-MWCNTs)/PVDF复合材料.然后,对P-MWCNTs和G-MWCNTs进行了Raman光谱表征,对MWCNTs/PVDF复合材料进行了断面形貌、力学性能和电学性能测试.结果表明:G-MWCNTs比P-MWCNTs具有更高的纯度和结晶度,两种不同的MWCNTs都能均匀分散在PVDF基体中,添加MWCNTs会显著影响PVDF的力学行为.MWCNTs/PVDF复合材料的介电性能随MWCNTs含量的增加而提高,与P-MWCNTs相比,G-MWCNTs有效降低了复合材料的渗流阈值.当频率为100 Hz时,纯PVDF的介电常数为7.0;当P-MWCNTs的含量为5wt％时,复合材料的介电常数为23.8;当G-MWCNTs的含量为5wt％时,复合材料的介电常数高达105.0.注射成型法制备的MWCNTs/PVDF复合材料仍保持相对较低的电导率,进而导致复合材料的能量损耗较低,对电荷存储应用具有重要意义.