【摘 要】
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随着对高容量电容器需求的快速增长，具有高介电常数的含氟聚合物在电介质中的应用受到广泛关注.其中偏氟乙烯(VDF)、三氟乙烯(TrFE)和第三单体(三氟氯乙烯(CTFE)、二氟氯乙烯(CDFE))共聚得到的三聚物被发现具有很高的储能密度(＞14J/cm3)，在该体系中VDF 提供了绝大部分储能用的偶极矩，一定量TrFE 用于控制聚合物链的构象以及聚合物晶区的晶相，而第三单体则主要起到调控聚合物结晶度
【机 构】
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西安交通大学理学院应用化学系,西安市咸宁西路28 号,710049
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随着对高容量电容器需求的快速增长，具有高介电常数的含氟聚合物在电介质中的应用受到广泛关注.其中偏氟乙烯(VDF)、三氟乙烯(TrFE)和第三单体(三氟氯乙烯(CTFE)、二氟氯乙烯(CDFE))共聚得到的三聚物被发现具有很高的储能密度(＞14J/cm3)，在该体系中VDF 提供了绝大部分储能用的偶极矩，一定量TrFE 用于控制聚合物链的构象以及聚合物晶区的晶相，而第三单体则主要起到调控聚合物结晶度和晶粒大小的功能.三者的合理搭配使得该三聚物容易获得稳定的γ晶型，合适的结晶度以及晶粒尺寸，其电滞回线中剩余极化很小，存储的能量70％以上可以得到释放.PVDF 本身可以通过热处理、极化处理、机械拉伸等实现多种晶型的转化，而研究最多的是高极性的β-相，其它晶型研究较少.本工作对三种不同晶型(α、β和γ)PVDF 的介电、电滞回线以及储能性能进行比较研究，三种晶型的PVDF 分别采用红外、DSC 和XRD 进行表征，研究发现在低电场下，结晶度越小、晶体极性越大的PVDF 介电常数越高，而介电损耗则主要与晶体极性有关；在高电场下，晶体极性越大，其剩余极化和最大极化值越高，α-PVDF 在300MV/m 电场发生电场导致的向γ相转变，而β-PVDF 在该电场下则达到极化饱和，只有γ-PVDF 可以在更高电场(达到500MV/m)下存在；如果不考虑相变导致的能量损耗，三种PVDF 在小于300MV/m 电场下储能密度和能量损耗相差不大，γ-PVDF 由于适用电场高，其储能密度最高，可以达到14J/cm3.
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