摘要: 随着电子和电力工业的快速发展，对高介电材料的性能提出了更严格的要求，如理化性能（微型化，加工性能，材料柔性；电学性能：介电常数，介电损耗等）。并且由于电介质材料其服役环境通常处于高压、高频、高温、高功率的苛刻环境，因此除上述的性能... 展开 随着电子和电力工业的快速发展，对高介电材料的性能提出了更严格的要求，如理化性能（微型化，加工性能，材料柔性；电学性能：介电常数，介电损耗等）。并且由于电介质材料其服役环境通常处于高压、高频、高温、高功率的苛刻环境，因此除上述的性能要求以外，同时还需要具备良好的服役稳定性。而目前被广泛使用的传统单一陶瓷电介质材料，由于陶瓷的质地脆硬，因此其可加工性能差；且由于陶瓷电介质材料的制造工艺复杂，成本高的缺点限制了它的应用。因此，在聚合物基体中填充导电填料制备高介电复合材料的方法越来越受到重视。 聚偏氟乙烯(PVDF)是一种典型的多晶型聚合物，有五种不同的晶型，即α、β、γ、δ和ε晶型。近年来，由于这两种晶体形式赋予PVDF铁电性质，研究人员已将重点放在β和γ类型上。而氧化石墨烯(GO)的加入可以促进PVDF中大量β/γ晶体的形成，从而显著提高复合材料的介电常数值。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种水溶性聚合物，可促进基体材料中氢键的形成，增强填料和基体的界面相互作用。 因此，我们选用这三种材料，首先制备了GO/PVDF复合材料，再利用PVP和氧化石墨烯（GO）制备PVP/GO复合导电填料，最后制备了PVP/GO/PVDF介电复合材料,对比得出不同添加量的PVP填料对复合材料的介电性能的影响。通过表征得到了材料的介电性能，具体实验内容如下： 通过溶液共混法将GO、镍粉（Ni）和PVDF制成GO/PVDF、Ni/PVDF以及GO/PVDF/Ni复合材料。通过XRD、FT-IR、SEM等测试手段对材料的结构与形貌进行了表征，考察了GO用量对复合材料的介电性能的影响。实验结果表明随着GO含量的增加以及Ni的加入，复合材料的介电性能高于单一的PVDF复合材料。 采用氧化法在GO表面聚合PVP，形成PVP/GO复合材料，并将其加入PVDF基体中，形成PVP/GO/PVDF三相介电复合材料。通过XRD、FTIR和SEM研究了GO含量对PVP/GO填料组成以及结构形貌和性能的影响，通过阻抗分析仪，分析得出了PVP/GO用量对PVDF介电复合材料电学性能的影响。 采用同样的方法制备GO/PVDF/PVP/Ni复合膜，并采用XRD方法、SEM方法对分析PVDF晶型以及填料在基体中的分散情况，并对制备的复合材料进行介电性能测试，与之前的三相和二相复合材料对比，得到最优性能的高介电复合材料。 收起