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时间:2020-03-27
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1、化学工程师ChemicalEngineer2010年第5期文章编号:1002—1124(2010)05—00O4—03科研与:表面改性对石墨/环氧复合材料开.发介电性能的影响马寒冰,陈章,赵学全(西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳621010)摘要:通过共混法制备了环氧/石墨复合材料,用SEM表征表面形貌,探讨了石墨填充量、石墨表面改性等对复合材料介电性的影响。发现石墨能通过渗流效应提高环氧树脂的常数,表面改性剂对石墨的介电性能有明显影响。制备得到一种介电常数达164、介电损耗为0.14、体积电阻率为1.5×101on·am的高介常低介损复合材料,为工业化生产低成本高储能密度电容器提供新
2、思路。关键词:环氧;石墨;介电常数中图分类号:TQ327.6文献标识码:AEfectofsurfacetreatmentofgraphiteondielectricpropertiesofepoxyresinMAHan—bing.CHENZhang.ZHAOXue—quan(CollegeofMaterialScienceandEngineering,SouthwestUniversityofScienceandTechnolo~,Mianyang621010,China)Abstract:Epoxy/graphitecompositewaspreparedbymixturemethod,an
3、dmorphologywascharacterizedbySEM.Theinfluenceofcontentandsurfacetreatmentofgraphiteondielectricpropertiesofthecompositewerediscussed.Measurementalresultsindicatedthatgrahitecouldimporvedielectricconstantofepoxy,andsurfacemodifiersaffectdielectricpropertiesofgraphitemarkedly.Acompositeresinwasprepare
4、danditsdielectriccon—stantwas164.3.dielectriclosswas0.14.volumeresistivitywas1.5xl0oil’cm.Andanovelidealofpreparationhighchargestoragedensitycapacitoroflowcostwasexpolred.Keywords:epoxy;graphite;dielectricconstant高介电常数聚合物基复合材料是近年来复合石墨及复合材料形貌用Et立公司产TM一1000材料领域的研究热点之一,其主要由有机基体和填型台式电子扫描显微镜(SEM)观察;介电常数和
5、介料组成。有机基体包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚丙烯电损耗在瑞士TettexAGInstruments公司产2821型和聚偏氟乙烯等,其中,环氧树脂耐热性高、介电性精密介电损耗因子和电容电桥上测定;体积电阻在高、价格低,是最常用的基体树脂。填料有BaTiO、上海精密科学仪器有限公司产ZC36型高阻计上测PMN—PT、PZT、Ag、碳黑、石墨等】。其中,石墨价格定,样品厚度用板厚千分尺测定。低廉,且具有独特的层片状结构,易形成渗愈网络,试剂:E51环氧树脂(中昊晨光化工研究院);固成为近年研究重点。化剂二氨基二苯基砜(DDS)(上海巨兴化工有限公本文选用石墨为填料,环氧树脂作为有机树脂司);石墨(2
6、00目,攀西石墨股份有限公司)。基体,制备内埋式电容器用高介电常数低介电损耗表面改性剂:十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷复合材料。基三甲基溴化铵(CTAB)、OP乳化剂(OP10),均为天津市科密欧化学试剂开发中心生产;KH560(南1实验部分京立派化工有限公司);平平加(PeregalO)(广州市鸿辰化工有限公司)。1.1仪器与试剂1.2环氧/石墨复合材料的制备将占石墨重量0.5%的表面改性剂溶于水中配成1%的溶液,加人石墨搅拌24h,抽滤、烘干,得到收稿日期:2010—03—05表面改性石墨;基金项目:国家自然科学基金(50803050)作者简介:马寒冰(1973一),男,四川绵阳人,博士
7、,副研究员,主要从在E51环氧树脂丙酮溶液中加人石墨,高速分事环氧基复合材料的研究。2010年第5期马寒冰等:表面改性对石墨/环氧复合材料介电性能的影响05散4h,加热除去丙酮后加人DDS,在直径lOcm钢模的渗流理论模型。中成型,样品分别在120、140、160、180、200~C固化,:sD(9厂)_叮(1)2h,得到环氧/石墨复合材料。式(1)中,、。、,、、q分别表示复合材料的介一电常数、
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