本文以设计制备一种应用于脉冲电容器,兼具铁电陶瓷高介电常数和聚合物良好成型加工性能的储能介质材料为目的,采用Ba Ti O3粉体为功能相,热塑性聚合物PVDF为基体相,开展了Ba Ti O3/PVDF复合电介质材料制备及性能研究。采用TG、高温流变仪等手段研究了Ba Ti O3/PVDF复合材料的混料工艺和热压成型工艺,结果表明:预剪切工艺可以降低PVDF聚合物基体的高温粘度,有利于复合材料成型。Ba Ti O3/PVDF复合材料的成型温度区间控制在160℃~300℃之间,在此区间内基体粘度>100Pa·s。用250℃、100MPa的热压工艺制备Ba Ti O3/PVDF复合材料试样,试样致密度>95%。采用XRD、SEM和阻抗分析仪等手段研究了Ba Ti O3粉体粒径、体积分数对复合材料介电性能和力学性能的影响,结果表明:Ba Ti O3粉体具有尺寸驱动的由铁电相向顺电相转变的“尺寸效应”,极限尺寸约为100nm。复合材料的介电常数和介质损耗受粉体粒径、体积分数和材料内部的界面共同影响。高频下Ba Ti O3体积分数对于复合材料介电常数的影响符合改进的Lichtnecker方程。由于界面、不均匀和气孔等细微缺陷的存在,随着Ba Ti O3粉体粒径的减小和体积分数的升高,复合材料的介电强度降低。采用液相沉淀法对纳米Ba Ti O3粉体进行包覆Al2O3改性,采用TEM、XPS和XRD等手段研究了包覆工艺参数对包覆效果的影响,结果表明:Al3+浓度和p H值对于包覆层效果影响较大。Al3+浓度1mol/L,p H值控制在8,烧结温度500℃时,可以得到均匀完整包覆的Al2O3-Ba Ti O3粉体。烧结后得到Al2O3以无定形态附着在Ba Ti O3表面的核-壳结构粉体。考察了包覆Al2O3改性工艺对Ba Ti O3/PVDF复合材料介电常数、介质损耗和介电强度的影响。结果表明:Al2O3包覆Ba Ti O3一定程度上降低了Ba Ti O3/PVDF复合材料的介电常数;对复合材料介质损耗的影响不大,但明显提高了复合材料的介电强度。