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电子器件的集成化、小型化要求电容器具有高的储能密度和良好的加工性,从而对电介质材料的介电常数、介电损耗和加工性能提出了更高的要求。将高介电陶瓷与柔性聚合物混合制备陶瓷/聚合物复合材料是目前解决该行业难题的一条途径。陶瓷/聚合物复合材料在高陶瓷填充量下能够获得高介电常数,但是高填充量会降低复合材料的加工性能,难以满足实际应用。本论文研究在低陶瓷填充量下制备具有高介电常数、低介电损耗和良好加工性能的陶瓷/聚合物复合材料。主要研究内容和结论如下:1.采用溶胶-凝胶法制备了 CaCu3Ti4012(CCTO)凝胶,在不同的温度下煅烧得到CCTO陶瓷粉体。随后将CCTO与聚偏氟乙烯(PVDF)混合,热压成型得到CCTO/PVDF复合材料。研究发现,CCTO晶粒随着煅烧温度的增加逐渐增大。在各个煅烧温度下CCTO粒度分布不集中。CCTO/PVDF复合材料的介电常数和介电损耗均随CCTO煅烧温度的升高而降低。煅烧温度为700℃的CCTO填充量为60wt%时,CCTO/PVDF复合材料的介电常数和介电损耗在65Hz时分别为60和0.225。2.为了改善CCTO/PVDF复合材料的介电性能,本研究用Na、La取代Ca来制备Na0.5La0.5Cu3Ti4O12(NLCTO)陶瓷粉体。将所得NLCTO陶瓷粉体与PVDF混合制备NLCTO/PVDF复合材料。研究发现,NLCTO晶粒随着煅烧温度的增加逐渐增大,且在各个煅烧温度下NLCTO粒度分布不集中。NLCTO填充量一定时,随着陶瓷粉体煅烧温度的升高NLCTO/PVDF复合材料的介电常数呈现先增加后降低的趋势,而介电损耗的变化趋势则恰恰相反。NLCTO的煅烧温度为900℃时,NLCTO/PVDF复合材料获得了高介电常数和低介电损耗。NLCTO填充量为60wt%时,NLCTO/PVDF复合材料的介电常数和介电损耗在65Hz时分别为62和0.08。相比于CCTO/PVDF复合材料的介电损耗,该条件下的NLCTO/PVDF的介电损耗明显更低。3.采用氧化还原沉淀法在NLCTO陶瓷粉体表面包覆铜,使其在较低填充量下制备出具有高介电性能的Cu@NLCTO/PVDF复合材料。XRD和TEM表征结果表明铜成功包覆在陶瓷表面。对复合材料介电性能研究发现,当铜的包覆量为NLCTO质量的100%时,Cu@NLCTO填充量为25wt%的Cu@NLCTO/PVDF复合材料在65Hz时介电常数和介电损耗分别120和2。当铜的包覆量为NLCTO质量的50%时,Cu@NLCTO填充量为25wt%的Cu@NLCTO/PVDF复合材料在65Hz时获得了高的介电常数(55)和低的介电损耗(0.1),且在整个测试频率范围内表现出良好的频率稳定性。4.当铜包覆量为NLCTO质量的50%时,可以获得高介电常数、低介电损耗和良好加工性能的Cu@NLCTO/PVDF复合材料。因此,本实验制备的Cu@NLCTO/PVDF复合材料有望在嵌入式电容器得到广泛应用。