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MWNTs_PI復(fù)合薄膜介電性能研究
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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高電壓與絕緣技術(shù) |
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關(guān)鍵詞
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聚酰亞胺|介電性能 |
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適用年級(jí)
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研究生 |
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身份要求
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普通會(huì)員 |
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金 幣
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20 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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CAJ |
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文件大小
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2350K |
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發(fā)布時(shí)間
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2014-12-01 19:55:00 |
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無(wú) |
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| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
MWNTs_PI復(fù)合薄膜介電性能研究，碩士學(xué)位論文，共58頁(yè)。
摘要
聚酰亞胺薄膜（PI）具有優(yōu)異的熱性能、電性能和機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單純的聚酰亞胺薄膜已不能滿足市場(chǎng)對(duì)其耐電暈性的要求，因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始致力于改善聚酰亞胺薄膜的耐電暈性。而在眾多的方法中，使用碳納米管改性聚酰亞胺薄膜是近年來(lái)一個(gè)很熱門研究課題。已有研究表明碳納米管的加入不僅可以提高聚酰亞胺復(fù)合薄膜的耐電暈性，同時(shí)還可以兼顧聚酰亞胺薄膜力學(xué)性能的改善。然
而，碳納米管作為一種導(dǎo)電填料，其加入到聚酰亞胺薄膜中勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致基體材料介電性能的變化。導(dǎo)電填料的長(zhǎng)徑比是影響復(fù)合材料介電性能的重要因素，因此本文將研究不同長(zhǎng)徑比的碳納米管對(duì) MWNTs/PI 復(fù)合薄膜介電性
能的影響。
本文以均苯四甲酸二酐（PMDA）和 4，4′-二胺基二苯醚（ODA）為原料，以經(jīng)混酸處理所得到的不同長(zhǎng)徑比的 MWNTs 為填料，使用原位聚合的方法制備出 PAA/MWNTs 雜化膠液，模擬工業(yè)流延法進(jìn)行鋪膜，再經(jīng)過(guò)熱亞胺化的方法制成薄膜。使用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察處理?xiàng)l件對(duì)碳納米管的長(zhǎng)徑比的影響，采用紅外光譜測(cè)試儀對(duì) MWNTs 功能化后接枝上的功能基團(tuán)進(jìn)行了分析。使用介電譜測(cè)試儀對(duì) MWNTs/PI 復(fù)合薄膜的介電性能和體積電阻進(jìn)行了測(cè)試，并通過(guò)擊穿實(shí)驗(yàn)裝置對(duì) MWNTs/PI 的擊穿強(qiáng)度進(jìn)行分析。
測(cè)試結(jié)果表明，酸化處理時(shí)間越長(zhǎng)，碳納米管平均長(zhǎng)度越短，長(zhǎng)徑比越小，處理后的 MWNTs 接枝上了功能基團(tuán)。碳納米管的長(zhǎng)徑比對(duì)復(fù)合薄膜的滲流閾值產(chǎn)生影響，在管徑相同時(shí)，碳納米管長(zhǎng)徑比越大，滲流閾值越低。
而在碳納米管平均長(zhǎng)度相同時(shí)，長(zhǎng)徑比越大，滲流閾值越大。且在滲流閾值附近，摻雜不同長(zhǎng)徑比 MWNTs 的復(fù)合薄膜的相對(duì)介電常數(shù)和介電損耗都發(fā)生突增現(xiàn)象，而擊穿場(chǎng)強(qiáng)則會(huì)發(fā)生突降。碳納米管的長(zhǎng)徑比對(duì)復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗產(chǎn)生影響。在摻雜量 0.2 wt%和 1.0 wt%下，管徑相同時(shí)，碳納米管長(zhǎng)徑比越大，介電常數(shù)越低，介電損耗越高。而在碳納米管平均長(zhǎng)度相同時(shí)，長(zhǎng)徑比越大，介電常數(shù)越高，介電損耗越低。摻雜碳納米管的復(fù)合薄膜擊穿強(qiáng)度均低于未改性 PI 薄膜，在摻雜量為 1.0 wt%時(shí)，三種薄膜擊穿強(qiáng)度均下降了 50%以上。不同長(zhǎng)徑比的碳納米管所形成的界面重疊區(qū)域大小不同，長(zhǎng)徑比越小，界面重疊區(qū)域越大，復(fù)合薄膜導(dǎo)電性越好，擊穿強(qiáng)度越低。
關(guān)鍵詞 聚酰亞胺；多壁碳納米管；長(zhǎng)徑比；介電性能
目錄
摘要I
Abstract III
第 1 章 緒論1
11 課題研究背景及意義 1
12 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
121 納米材料改性聚酰亞胺薄膜 1
122 碳納米管的功能化研究 3
123 纖維狀填料長(zhǎng)徑比對(duì)復(fù)合材料介電性能影響研究 6
13 本文主要研究?jī)?nèi)容 8
第 2 章 實(shí)驗(yàn)部分9
21 原料及實(shí)驗(yàn)儀器 9
211 實(shí)驗(yàn)原料及試劑 9
212 儀器設(shè)備 10
22 碳納米管的功能化處理 11
221 碳納米管功能化原理 11
222 碳納米管功能化方法 13
23 MWNTs/PI 復(fù)合薄膜的制備 14
231 聚酰亞胺薄膜的合成原理 14
232 碳納米管摻雜 PI 薄膜方法選擇 16
233 碳納米管/聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法 16
24 本章小結(jié) 20
第 3 章 MWNTs/PI 復(fù)合薄膜電性能分析21
31 功能化處理時(shí)間對(duì)碳納米管長(zhǎng)徑比的影響 21
32 MWNTs/PI 復(fù)合薄膜的電滲流閾值 23
321 復(fù)合材料導(dǎo)電機(jī)理 23
322 摻雜填料長(zhǎng)徑比對(duì)滲流閾值的影響 25
323 長(zhǎng)徑比對(duì) MWNTs/PI 復(fù)合薄膜電滲流閾值影響 26
33 MWNTs/PI 復(fù)合薄膜的介電性能 30
331 固體電介質(zhì)介電性能影響因素 31
332 長(zhǎng)徑比對(duì) MWNTs/PI 復(fù)合薄膜介電常數(shù)影響 32
333 長(zhǎng)徑比對(duì) MWNTs/PI 復(fù)合薄膜介電損耗的影響 35
34 MWNTs/PI 復(fù)合薄膜的擊穿強(qiáng)度 38
341 固體電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度影響因素 38
342 長(zhǎng)徑比對(duì) MWNTs/PI 復(fù)合薄膜擊穿強(qiáng)度的影響 39
35 本章小結(jié) 41
結(jié) 論42
參考文獻(xiàn)43
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文47
致 謝48
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