【摘 要】
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以聚合物为基体的纳米复合电介质材料由于其诸多优异的特性备受广泛关注。以不同尺度(粒径)的钛酸钡(BT)颗粒与聚合物复合发现了显著不同的低频介电性能:与铁电性的热塑性聚
【机 构】
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北京科技大学高分子科学与工程系介电高分子材料与器件实验室; 北京服装学院基础部;
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目(50977001);北京市教育委员会科技计划面上项目(KM201210012010)
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以聚合物为基体的纳米复合电介质材料由于其诸多优异的特性备受广泛关注。以不同尺度(粒径)的钛酸钡(BT)颗粒与聚合物复合发现了显著不同的低频介电性能:与铁电性的热塑性聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物复合,随着BT颗粒尺寸的减小,其尺寸效应所诱导的界面效应愈发显著,导致低频下纳米复合电介质的介电常数大幅提高;与非铁电性的热固性聚酰亚胺(PI)聚合物复合,尽管复合电介质中同样具有尺寸效应和相应的界面效应,但没有观察到低频下介电常数显著增加,这可能与PVDF的强极性以及PVDF分子链与BT极性耦合有关。同时也发现BT/PVDF的介电常数受温度的影响较大,而BT/PI的介电行为受温度的影响较小,主要是由于PI是极佳的热固性材料。以上结果说明纳米粒子对复合材料介电常数的作用并不统一,与聚合物本身的链结构与化学性质有关。基于合适尺度的BT颗粒,采用层减层法微电子加工技术,制备了具有"三明治结构"的埋入式电容,发现这类电容器具有优良的介电性能,可应用于新型多层印刷电路板电子工业。
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