復(fù)合聚合物基介電薄膜制備及特性研究.pdf

1、實(shí)驗(yàn)采用溶液流延法制備了PVDF、CN-PVA/PVDF以及CN-PVA/PES等介電薄膜材料,測(cè)試其介電常數(shù)、介電損耗以及介電擊穿電壓等,并使用SEM、XRD、FT-IR、DSC及TGA手段測(cè)試研究了其表面結(jié)構(gòu)形貌、結(jié)晶性能、熱穩(wěn)定性以及熱分解溫度等特性。
　　在1KHz時(shí),PVDF薄膜的介電常數(shù)最高可達(dá)9.8,介電損耗僅為0.035,其擊穿場(chǎng)強(qiáng)為53V/μm。PVDF/CN-PVA復(fù)合薄膜的介電常數(shù)最大可達(dá)16左右,其介電擊穿

2、電壓為71V/μm;當(dāng)CN-PVA的質(zhì)量占1/6,在5MHz下,其介電損耗值依然維持在0.05以下。PES/CN-PVA復(fù)合薄膜的介電常數(shù)最大為9.5左右,是純 PES薄膜材料的3倍;當(dāng)CN-PVA的質(zhì)量占1/10時(shí),測(cè)試在5MHz下,介電損耗值依然維持在0.03以下;PES/CN-PVA復(fù)合薄膜介電擊穿場(chǎng)強(qiáng)約80V/μm。
　　薄膜厚度會(huì)通過“薄層效應(yīng)”影響材料的介電常數(shù),而且這種影響在薄膜厚度比較小(<10μm)時(shí)表現(xiàn)的更為明

3、顯。另外,測(cè)試頻率的增大,普遍的會(huì)使薄膜介電材料的介電常數(shù)降低,會(huì)使材料的介電損耗增加。
　　研究PVDF薄膜的SEM圖像發(fā)現(xiàn),其內(nèi)部存在球晶狀α相結(jié)晶以及β相局部有序結(jié)晶;而在PES/CN-PVA介電薄膜材料的SEM圖像中,兩種材料均勻地分散在復(fù)合材料表面,CN-PVA材料主要形成絮線狀的結(jié)晶,而 PES材料分子也有序排列著,二者的復(fù)合材料呈“海星狀”均勻地分布在復(fù)合材料表面。
　　此外,XRD和FT-IR圖譜,證明了PV

4、DF存在很強(qiáng)的α相結(jié)晶衍射峰,同時(shí)存在微弱的β相結(jié)晶衍射峰,同樣證明了PES的分子雖然有序排列,但是其非晶衍射峰證明了其內(nèi)部不存在結(jié)晶。
　　PVDF薄膜的DSC曲線中存在α相及β相結(jié)晶的吸熱峰,并計(jì)算出其α相結(jié)晶度為66.13％;PVDF/CN-PVA介電薄膜材料中PVDF薄膜材料中α相結(jié)晶的熔融峰位于160.94℃,結(jié)晶度為58.85％;以及β相結(jié)晶的吸熱峰位于320.85℃,結(jié)晶度為6.43％;
　　實(shí)驗(yàn)研究了PVDF