论文部分内容阅读
对于电气绝缘领域,我们发现在电介质中掺杂少量纳米颗粒可以大大改善材料的性能,但纳米复合聚合物由于其添加颗粒尺寸的特殊性及聚合物复杂的形态,使得纳米复合聚合物中存在的界面态十分复杂。选择纳米孔聚合物作为研究对象,可以得到较“纯净”的界面,这对于纳米尺度下界面及电荷输运的研究有较大的帮助。本文利用红外傅立叶仪对纳米孔聚碳酸酯薄膜进行了化学成分分析,同时利用X射线衍射仪对纳米孔聚碳酸酯薄膜进行了结构表征。为了研究纳米孔聚碳酸酯的介电性能,对纳米孔聚碳酸酯薄膜进行频域介电谱(frequency domain spectroscopy,FDS)、介温谱、以及电导电流的测试。实验利用宽频介电谱仪对两种孔径(15nm与50nm)的纳米孔聚碳酸酯进行复介电常数的频率谱、温度谱的测量,得到了材料复介电常数实部、虚部随频率变化的规律,并将实验结果结合直流电导电流的测试结果进行分析。实验结果表明纳米孔聚碳酸酯薄膜随着温度的增加,材料发生松弛极化的起始频率向高频区移动并产生明显的松弛损耗峰;同时在低频区观察到明显的低频弥散(low-frequency diffusion,简称LFD)现象,随着温度的升高LFD增强。分析实验结果:在高频区,单位体积含有较多孔隙的15nm纳米孔聚碳酸酯的介电常数下降得较大;较高温度下,在低频区由于单位体积内引入界面数量的增加以及LFD现象增强致使含有较多孔隙的15nm纳米孔聚碳酸酯的介电常数较高;普适弛豫定律可以较好的解释高温低频下纳米孔聚碳酸酯的LFD现象。