The invention provides a method for preparing a polymer based dielectric composite material coated with silica coated calcium titanate nanofibers. This method is used to prepare copper and calcium titanate nanofibers by electrostatic spinning technology. Using the properties of four ethyl orthosilicate in alkaline solution, a layer of silica is evenly coated on calcium titanate nanofibers. The filler is evenly dispersed in the matrix of polymer by solution dispersion or melt blending, and then a composite film is made. The preparation method provided by the invention can reduce the dielectric loss and improve the breakdown strength of the composite by coating the silicon dioxide insulating layer on the inorganic ceramic filler to save the high dielectric property of the composite. Based on its excellent dielectric properties, the composite can be used as a dielectric layer for high energy density dielectric capacitors.
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅包覆钛酸铜钙纳米纤维的聚合物基介电复合材料及其制备方法
本专利技术涉一种高介电、低损耗的二氧化硅包覆钛酸铜钙纳米纤维的聚合物基介电复合材料,这种材料是制备高性能电介质电容器的关键,属于电工/电子材料领域。
技术介绍
具有高介电常数的新型介电材料在信息技术、微电子、电力工程、国防科技等领域具有重要的应用前景,因此引起人们的广泛关注。作为脉冲功率技术研究中长期存在的问题,高储能密度电介质材料一直是脉冲功率技术研究的热点。然而,几十年来却发展缓慢,20世纪末及21世纪初虽取得了一定的进步,但仍难满足脉冲功率技术发展的需要。目前,作为脉冲功率源使用的初级储能元件及其介电材料,仍受到广大科研工作者极大的关注。而目前较为常用的聚合物基介电复合材料,主要通过无机高介电陶瓷等功能体加入聚合物基体中来制得。然而,无机陶瓷一般都会引起较高的介电损耗,材料的介电损耗越大,其存储能量的能力越弱,耗散能量的能力越强。介电损耗对电子材料及元器件在线路中的应用是非常有害的,因为其不仅会引起线路上的附加衰减,而且使正常仪器设备中的元器件发热,工作异常。这不仅会造成能源的浪费,并且也将缩短设备的使用寿命。钛酸铜钙作为一种新型的高介电陶瓷,在2000年首次被报道其具有超高的介电常数,且其在较宽的温度范围(100-600K)内,介电常数具有较好的温度稳定性,且在上述的温度范围内,材料不存在任何相转变过程。由于具有如此出众的性能,大量的研究者对其进行了深入的研究。但是,其仍然存在具有较高介电损耗的缺点,因此,对于其在介电储能复合材料上的研究罕有报道。所以,如何通过设计新颖的纳米填料来 ...
【技术保护点】
基于二氧化硅包覆钛酸铜钙纳米纤维的聚合物基介电复合材料的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)使用静电纺丝法制备二氧化硅包覆钛酸铜钙纳米纤维;(2)通过正硅酸四乙酯水解法,对所制备的钛酸铜钙纳米纤维进行二氧化硅包覆,得到二氧化硅包覆的钛酸铜钙纳米纤维;(3)二氧化硅包覆的钛酸铜钙纳米纤维通过溶液分散法或熔融共混法均匀分散于聚合物基体中,然后制成复合薄膜。
【技术特征摘要】
1.基于二氧化硅包覆钛酸铜钙纳米纤维的聚合物基介电复合材料的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)使用静电纺丝法制备二氧化硅包覆钛酸铜钙纳米纤维;(2)通过正硅酸四乙酯水解法,对所制备的钛酸铜钙纳米纤维进行二氧化硅包覆,得到二氧化硅包覆的钛酸铜钙纳米纤维;(3)二氧化硅包覆的钛酸铜钙纳米纤维通过溶液分散法或熔融共混法均匀分散于聚合物基体中,然后制成复合薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所制备的钛酸铜钙纳米纤维,其平均直径范围在100-800纳米,平均纤维长度大于5微米。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)正硅酸四乙酯水解法所使用体系为乙醇-水混合溶剂,其体积比范围为1∶5-1∶2。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)正硅酸四乙酯水解法通过氨水来调节体系的pH值,以此来引发正硅酸四乙酯的水解。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所包覆二氧化硅层,其厚度范围为10-500纳米。6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:党智敏,
申请(专利权)人:南通洪明电工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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