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06:34 min
September 19, 2020
DOI:
10.3791/60916-v
实践证明,利用商用耦合剂可以改变陶瓷纳米填埋器的表面,从而在陶瓷聚合物界面上取得了良好的的可加工性,并采用适当数量的耦合剂获得增强的储能性能。本工作所开发的方法可用于柔性复合材料的制备,这是生产高性能薄膜电容器的极易选择。用 95 重量%乙醇水溶剂 15 分钟超声处理,准备 KH550 溶液。
在KH550溶液中用30分钟的超音速处理BT纳米粒子。在此工艺中,测量 KH550 和 BT 纳米颗粒填料的重量,在 KH550 稀释溶液中涂有 1、2、3、4 和 5 个重量百分比的耦合剂,体积为 5 毫升。将水乙醇溶剂从80摄氏度的基质中蒸发5小时,然后在真空烤箱中蒸发至120摄氏度12小时。
在准备BTVC-91纳米合成物时,使用干纳米粒子作为表面改性填料。其一,基于D分的聚合物溶液是在室温下溶解0.3克聚合物粉末,在室温下通过磁搅拌8小时。二、将钛酸盐纳米颗粒加入溶液中,然后搅拌12小时形成均匀悬浮液,并超声波化30分钟。
在制备过程中,使用了未加模的钛酸铵和涂有耦合剂的钛酸铵。之后,悬浮液被投射到预热类基板上以制作薄膜。将悬浮液的三毫升掉落在每个玻璃基板上。
五、带悬浮液的玻璃基板在70度下在烤箱中保存8小时,以蒸发溶剂。最后,从玻璃基板中释放出六片,在160摄氏度的空气中将自立薄膜退火12小时。根据协议,成功制造了自立的纳米合成薄膜。
SEM证实,用适当数量的耦合剂处理的陶瓷纳米粒子,在铸造过程中可以均匀地分布在纳米复合物中;而过量的耦合剂可能导致陶瓷纳米粒子之间的相互作用,导致填料的聚集。对于填充量低的纳米复合材料,复合材料的介电常数基本不变,使用少量耦合剂,随着未来耦合剂数量的增加,微减。对于含填料含量高的纳米复合材料,复合材料的介电常数随着少量耦合剂的减合而减小,并随着未来耦合剂数量的增加而急剧减小。
在介电损耗方面,带耦合剂的纳米微子比没有耦合剂的纳米微子具有更高的介电损耗。使用两个重量百分比的耦合剂时,获得了最大的分解强度。从具有较高耦合剂的纳米相微中发现分解强度较低。
由于分解强度增强,电荷放电效率相对较高,提高了具有少量耦合剂的纳米相合成物的最大能量密度。在这项工作中,最广泛研究的铁电材料,高介电常量被用作填料。PVDF-CTFE共聚合物用作制备陶瓷聚合物复合材料的聚合物基质。
为了改变钛酸盐纳米填充剂的表面,购买了市售的KH550作为耦合剂。纳米合成系统的关键量是由一系列实验决定的。提出了一种简单、低成本、广泛应用的方法,提高了纳米级复合材料系统的能量密度。
在这里,我们演示了一种简单、低成本的解决方案铸造工艺,利用表面改性BaTiO3 填料,提高聚合物纳米复合材料的填料和基质的兼容性,从而有效提高复合材料的能量密度。
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Cite this Article
Li, H., Zhang, D., Li, Z., Li, L., Liu, J., Li, Y. Application of a Coupling Agent to Improve the Dielectric Properties of Polymer-Based Nanocomposites. J. Vis. Exp. (163), e60916, doi:10.3791/60916 (2020).
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