The invention discloses a polydimethylsiloxane/graphene flexible composite film with negative dielectric constant and a preparation method thereof. When the precursor and curing agent of polydimethylsiloxane are mixed with non-polar organic solvents evenly, 3%~4% graphene is added into the solution, and the non-polar organic solvents have the same mass as the precursor. Graphene is evenly dispersed in the solution to form a mixed slurry, and the mixed slurry is poured onto the plate to make the mixed slurry uniform. Polydimethylsiloxane/graphene flexible composite films were prepared by uniformly coating on the surface of the plate, curing treatment and peeling off the plate. The thickness of the composite film is 0.1-2 mm. The flexible composite film provided by the invention has negative dielectric constant, simple process, low cost and easy scale production. It has important application value in the fields of wearable equipment, sensors, stealth cloak and flexible electronic devices.
【技术实现步骤摘要】
一种具有负介电常数的聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料及其制备方法,具体涉及一种具有负介电常数的聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
以负介电常数为主要性能特点的超常电磁介质,具有与常规材料迥异的奇特电磁性能,如逆多普勒效应、逆契伦科夫效应和负折射效应等。这些新奇的性能使其在电子器件、微波吸收和亚波长成像等领域具有重要的研究价值和广阔的市场前景。具有负介电常数的超常电磁特性最早是通过构造具有周期性阵列结构的人工电磁介质来获得的,并通过改变结构单元的形状、尺寸和排列方式,而非材料的化学组成和微观结构来实现对其电磁性能的设计,与“真”材料相去甚远。由于这种人工电磁介质加工成本昂贵、制造困难、应用频段窄,严重制约着双负材料的应用与发展。因此,近年来,基于材料的本征特性,并结合常规材料的制备技术,通过对材料化学组成和微观结构的设计与剪裁,获得具有负介电常数的材料的方法,引起了国内外研究人员的广泛的关注。研究表明,金属作为优良的导电材料,可以利用其自由电子的等离子体振荡获得负介电常数。然而,由于金属中自由电子的浓度太高,通常获得的负介电常数数值太大,不利于材料的阻抗匹配和电磁兼容。相比于金属而言,碳材料中的自由电子浓度较低,可以有效改善阻抗匹配和电磁兼容的问题。目前针对超常电磁介质负介电性能的研究,主要集中在陶瓷基和高分子基的块体复合材料中,而具有负介电性能的薄膜材料鲜有报道。中国专利文件CN105860066A,通过制备碳纳米管/聚吡咯块体复合材料得到负介电常数的材料。由于碳纳米管和聚吡咯均属于导电材料 ...
【技术保护点】
1.一种具有负介电常数的聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:(1) 将聚二甲基硅氧烷的前驱体和固化剂与非极性的有机溶剂混合,机械搅拌形成混合均匀的溶液,其中,非极性的有机溶剂与聚二甲基硅氧烷的前驱体质量相等;(2) 将石墨烯加入到步骤(1)所述的混合均匀的溶液中,其中,石墨烯的质量分数为石墨烯与溶液的质量总和的3%~4%;使石墨烯均匀分散在溶液中,形成混合浆料;(3) 取混合浆料倒在平板上,使混合浆料均匀涂覆在平板表面;(4) 对涂覆在平板表面的混合浆料进行固化处理,混合浆料完全固化后,从平板上进行剥离,得到聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种具有负介电常数的聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:(1)将聚二甲基硅氧烷的前驱体和固化剂与非极性的有机溶剂混合,机械搅拌形成混合均匀的溶液,其中,非极性的有机溶剂与聚二甲基硅氧烷的前驱体质量相等;(2)将石墨烯加入到步骤(1)所述的混合均匀的溶液中,其中,石墨烯的质量分数为石墨烯与溶液的质量总和的3%~4%;使石墨烯均匀分散在溶液中,形成混合浆料;(3)取混合浆料倒在平板上,使混合浆料均匀涂覆在平板表面;(4)对涂覆在平板表面的混合浆料进行固化处理,混合浆料完全固化后,从平板上进行剥离,得到聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜。2.根据权利要求1所述的具有负介电常数的聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述的聚二甲基硅氧烷的前驱体和固化剂的质量比为10:1,所述的非极性的有机溶剂包含正庚烷。3.根据权利要求1所述的具有负介电常数的聚二甲基硅氧烷/石墨烯柔性复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中使所述的石墨烯均匀分散的方法包含机械搅拌法和超声振荡法。4.根据权利要求1所述的具有负介电常数的聚二甲基硅...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙凯,董剑楠,范润华,信家豪,冯帅,解培涛,王忠阳,江倩,
申请(专利权)人:上海海事大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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