mwntspi复合薄膜介电性能研究

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1、国内图书分类号：0633工学硕士学位论文MWNTs／PI复合薄膜介电性能研究硕士研究生：刘畅导师：张明艳申请学位级别：工学硕士学科、专业：高电压与绝缘技术所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：0633MasterDegreeofEngineering一StudiesondielectricperformanceofMWNTs／PICompositeFilmsCandidate：Supervisor：LiuChangZhangMingyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEnginee

2、ringSpecialty：HighVoltageandInsulationTechnologyDateofOralExamination：March，2014University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《MwNTS／PI复合薄膜介电性能研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法

3、律结果将完全由本人承担。作者签名：专．＼畅同期20』午年3月3／日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书MWNTS／PI复合薄膜介电性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期问在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密回作者签名：导师签名：壶IJ畅枷旁L日期

4、办／中日期：办，垆年3月3／H年3月3J日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文MWNTs／PI复合薄膜介电性能研究摘要聚酰亚胺薄膜(PI)具有优异的热性能、电性能和机械性能，被广泛应用于多个领域。然而，随着科学技术的发展，单纯的聚酰亚胺薄膜已不能满足市场对其耐电晕性的要求，因此，国内外学者开始致力于改善聚酰亚胺薄膜的耐电晕性。而在众多的方法中，使用碳纳米管改性聚酰亚胺薄膜是近年来一个很热门研究课题。已有研究表明碳纳米管的加入不仅可以提高聚酰亚胺复合薄膜的耐电晕性，同时还可以兼顾聚酰亚胺薄膜力学性能的改善。然而，碳纳米管作为一种导电填料，其加入到聚酰亚胺薄膜中势必会导致基体材料介电性能的变化。导电

5、填料的长径比是影响复合材料介电性能的重要因素，因此本文将研究不同长径比的碳纳米管对MWNTs／PI复合薄膜介电性能的影响。本文以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4，4’．二胺基二苯醚(ODA)为原料，以经混酸处理所得到的不同长径比的MWNTs为填料，使用原位聚合的方法制备出PAA／MWNTs杂化胶液，模拟工业流延法进行铺膜，再经过热亚胺化的方法制成薄膜。使用扫描电子显微镜(SEM)观察处理条件对碳纳米管的长径比的影响，采用红外光谱测试仪对MWNTs功能化后接枝上的功能基团进行了分析。使用介电谱测试仪对MWNTs／PI复合薄膜的介电性能和体积电阻进行了测试，并通过击穿实验装置对MWNTs／PI的

6、击穿强度进行分析。测试结果表明，酸化处理时间越长，碳纳米管平均长度越短，长径比越小，处理后的MWNTs接枝上了功能基团。碳纳米管的长径比对复合薄膜的渗流阈值产生影响，在管径相同时，碳纳米管长径比越大，渗流阈值越低。而在碳纳米管平均长度相同时，长径比越大，渗流阈值越大。且在渗流阈值附近，掺杂不同长径比MWNTs的复合薄膜的相对介电常数和介电损耗都发生突增现象，而击穿场强则会发生突降。碳纳米管的长径比对复合薄膜的介电常数和介电损耗产生影响。在掺杂量O．2wt％和1．0wt％下，管径相同时，碳纳米管长径比越大，介电常数越低，介电损耗越高。而在碳纳米管平均长度相同时，长径比越大，介电常数越高，介电

7、损耗越低。掺杂碳纳米管的复合薄膜击穿强度均低于未改性PI薄膜，在掺杂量为1．0wt％时，三种薄哈尔滨理工大学工学硕士学位论文膜击穿强度均下降了50％以上。不同长径比的碳纳米管所形成的界面重叠区域大小不同，长径比越小，界面重叠区域越大，复合薄膜导电性越好，击穿强度越低。关键词聚酰亚胺；多壁碳纳米管；长径比；介电性能哈尔滨理工大学工学硕士学位论文StudiesondielectricperformanceofMWNTs／PI