钛酸钡/环氧树脂高介电复合材料的制备及介电性能研究

摘要

嵌入式电容器是一种可以很大程度提高电子元器件性能的非常重要又有潜力的技术，是线路板中用于储存和放电的元器件，在印刷线路板的表面不占任何空间，其面临的最大的挑战就是能否找到一种电性能和机械系性能具佳的介电材料，而高介电常数的陶瓷/聚合物基复合材料具有聚合物低加工温度和高柔韧性等优点，可以用来制作任意形状的电容器的介质材料，因此这类材料在电子工业领域具有很广泛的应用前景，研究高介电常数的陶瓷/聚合物复合材料也具有很重要的现实意义。 本文的高介电常数的陶瓷/聚合物复合材料是以环氧树脂(EPR)作为基体，以BaTiO<,3>为高介电填充组分，用溶液混合法制备的BaTiO<,3>/EPR复合材料。结果发现：陶瓷粒径会对复合材料的介电性能具有显著的影响；陶瓷填充含量对复合材料的两相界面和介电性能有很大的影响；1.0％KH550偶联剂改性的BaTiO<,3>/EPR复合材料具有较高的介电常数和较低的介电损耗；用不同粒径制备的复合材料由于大粒径的陶瓷的在居里温度附近的晶体相转变的不同，使复合材料的介电性能随温度的变化规律也有很大的差别。研究结果为陶瓷/聚合物基高介电复合材料的应用奠定了一定的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.1.1电介质材料及其特征

1.1.2电解质材料的性能表征参数

1.1.3聚合物基高介电复合材料的理论模型

1.1.4高介电常数电介质材料的应用

1.2聚合物基复合电介质材料的分类

1.2.1两相复合材料

1.2.2三相复合材料

1.2.3纳米复合技术

1.3陶瓷/聚合物高介电复合材料的获得途径

1.3.1原材料的选择

1.3.2原材料的改性

1.4复合电介质材料的制备工艺

1.4.1机械混合法

1.4.2溶液法

1.4.3其他方法

1.5课题的提出及其意义

1.6本课题的主要研究内容

第二章材料的选择、制备和测试的基本方法

2.1材料的选择

2.1.1陶瓷粉体的选择

2.1.2基体相的选择

2.2所选原材料的基本性能

2.2.1 BaTiO3晶体结构

2.2.2EPR的介电性能

2.3样品的制备流程

2.4性能测试

2.4.1试验仪器列表

2.4.2介电常数的测试方法

第三章溶液混合法制备BaTiO3/EPR纳米复合材料及其介电性能的表征

3.1实验

3.1.1原料的选取

3.1.2样品的制备工艺

3.1.3性能测试和表征

3.2实验结果与讨论

3.2.1复合材料的形态结构

3.2.2复合材料的介电性能

3.3本章小结

第四章KH550硅烷偶联剂对BaTio3/EPR复合材料结构与介电性能影响

4.1实验

4.1.1原料的选取

4.1.2偶联剂分散作用机理

4.2样品的制备工艺

4.2.1 KH550硅烷偶联剂包覆BaTiO3陶瓷粉体

4.2.2复合材料的制备

4.3结果分析

4.3.1复合材料的显微结构

4.3.2复合材料的介电性能的变化

4.4本章小结

第五章温度对BaTio3/EPR复合材料的介电常数的影响

5.1温度对BaTiO3的介电性能的影响

5.1.1 BaTiO3晶体的电畴结构

5.1.2 BaTiO3晶体的介电-温度特性

5.1.3温度对BaTiO3的介电损耗的影响

5.2温度对环氧树脂的介电性能的影响

5.2.1温度对环氧树脂的介电常数的影响

5.2.2温度对环氧树脂的介电损耗的影响

5.3温度对复合材料的介电性能的影响

5.3.1固化后的纯EP和含BT-07填充的复合材料的热分析

5.3.2温度对不同含量BaTiO3的复合材料的介电性能的影响

5.3.3温度对不同粒径填充的复合材料的介电性能的影响

5.4本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学习期间的研究成果及发表的论文

攻读硕士学位期间发表的学术论文

导师简历及主要研究成果