納米金屬-聚合物復(fù)合介質(zhì)電導(dǎo)特性與界面極化的研究.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠法制備了粒徑在10-15納米的金屬銀顆粒，并采用雙溶液共混法分別制備了納米Ag/聚酯改性硅漆(SP)復(fù)合介質(zhì)和納米Ag/低密度聚乙烯(LDPE)復(fù)合介質(zhì)。研究了納米金屬/聚合物復(fù)合介質(zhì)的介電性能，對納米金屬Ag/聚合物復(fù)合介質(zhì)的介電現(xiàn)象和機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，納米Ag/SP復(fù)合介質(zhì)的電阻率在室溫附近與純SP電阻率相近，Ag含量在(5～8)×10<'-5>wt左右時(shí)，復(fù)合材料在150℃以上的電阻率略高于純SP。納

2、米Ag/SP復(fù)合介質(zhì)的擊穿場強(qiáng)均比純SP的擊穿場強(qiáng)有所提高，可以認(rèn)為均勻分散于復(fù)合介質(zhì)中的納米Ag微粒形成的勢壘阻礙電場下的電子的定向移動(dòng)，從而提高了復(fù)合材料的擊穿場強(qiáng)。納米Ag/SP復(fù)合介質(zhì)的相對介電常數(shù)比純SP的相對介電常數(shù)有所增加，在較寬的頻譜上相對介電常數(shù)都是隨著頻率的升高而降低，且隨著納米Ag含量的增加，復(fù)合介質(zhì)的tanδ都會增加。納米Ag/SP復(fù)合材料低溫(77K)下的電阻率比室溫下的體電阻率都有數(shù)量級的提高，最高增加到7倍

3、以上，表現(xiàn)出庫侖阻塞效應(yīng)。采用熱刺激退極化電流法研究的結(jié)果表明，納米Ag加入SP后，納米Ag/SP，復(fù)合介質(zhì)被引入了大量的陷阱，陷阱深度大于純SP的陷阱深度?？梢哉J(rèn)為這些陷阱對納米Ag/SP復(fù)合介質(zhì)的電導(dǎo)、損耗等介電特性產(chǎn)生了影響。 采用時(shí)域測量法研究了納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)的慢極化行為，發(fā)現(xiàn)納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)隨時(shí)間變化的充電/放電電流幅值低于純LDPE，這表明納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)在一定程度上可以阻擋電荷注入。

4、納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)的低頻介電損耗低于純LDPE，相對于純LDPE，其介電損耗峰值位置向低頻方向移動(dòng)。相對于納米氧化硅/LDPE復(fù)合介質(zhì)，納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)的低頻介電損耗存在多峰值，并出現(xiàn)在更低的頻率范圍。對于納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)，隨著外加電場的升高，介電損耗的幅值增加不大：這可能是納米Ag加入純LDPE后，降低了純LDPE的界面極化。納米Ag/LDPE復(fù)合介質(zhì)和納米氧化硅/LDPE復(fù)合介質(zhì)的低頻介電損耗均存在電場閾