鈦酸鋇粉體的表面改性及其聚酰亞胺復(fù)合材料的介電性能研究.pdf

1、近幾年，隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，電子器件小型化、高速化成為一種主導(dǎo)發(fā)展趨勢，因此對電子材料的性能提出了越來越高的要求。高介電材料由于具有非常好的儲存電能和均勻電場的作用，尤其在嵌入式電容器中有著非常重要的應(yīng)用。鐵電材料就具備非常高的介電常數(shù)和較高的介電損耗，但由于其擊穿場強較低(<100kV/cm)和加工性能差很難滿足嵌入式電容器的要求。相比而言，聚合材料具有優(yōu)越的力學(xué)性能和可加工性，而且具有非常高的擊穿場強，但介電常數(shù)較低(通常小于1

2、0)，將二者結(jié)合在一起形成復(fù)合已被證明是一種十分有效的方法。
　　因此，本文以兩類鐵電性的納米鈦酸鋇(s-BT)、片狀鈦酸鋇(f-BT)粉體為填料，聚酰亞胺(PI)為基體，結(jié)合了陶瓷電介質(zhì)和聚合物兩相各自的優(yōu)點，通過原位聚合的方法制備了鈦酸鋇/聚酰亞胺復(fù)合材料薄膜。系統(tǒng)研究了復(fù)合材料的介電性能、并通過介頻譜探究了界面極化提高復(fù)合材料介電常數(shù)的機理。本論文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）以KH550、油酸(OA)、對氨基

3、水楊酸(ASA)、油酸與對氨基水楊酸共混物(OA+ASA)四種改性劑來改性納米鈦酸鋇(s-BT)，改性后納米BT在基體中的分散性得到很好的改善，并通過原位聚合的方法制備鈦酸鋇/聚酰亞胺復(fù)合材料薄膜。通過對其介電性能分析，發(fā)現(xiàn)OA+ASA雙分子改性的復(fù)合材料薄膜介電常數(shù)最大。這個增強效應(yīng)可以歸因于雙分子的協(xié)同效應(yīng)，提高了s-BT與PI基體界面相容性和界面結(jié)合強度，使其分散性更好，從而產(chǎn)生更多的界面。導(dǎo)致復(fù)合體系內(nèi)產(chǎn)生了更多的界面極化，增大

4、了介電常數(shù)。
　?。?）用油酸與對氨基水楊酸雙分子(OA+ASA)改性的納米s-BT制備了不同填料體積分數(shù)的復(fù)合材料薄膜。研究發(fā)現(xiàn)，介電常數(shù)隨著鈦酸鋇含量的增加呈增大趨勢。與未改性的S-BT/PI復(fù)合材料薄膜相比，改性后的復(fù)合材料薄膜介電常數(shù)更大，增長趨勢更快。
　?。?）以片狀鈦酸鋇(f-BT)為填料制備了片狀鈦酸鋇/聚酰亞胺聚合物復(fù)合薄膜。在低組分時，F(xiàn)-BT/PI薄膜的介電常數(shù)比S-BT/PI薄膜高。且隨著填料體積分數(shù)