一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法技术

本发明专利技术属于介电复合材料领域，具体涉及一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法。采用的技术方案为：一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，包括如下步骤：制备陶瓷纳米线/聚合物浆料，所述浆料在0.1～100 1/s剪切速率范围内呈剪切致稀现象；去除所述浆料中的气泡；将所述浆料从出料口口径为10～200μm的浆料挤出装置中挤出，获得特征线性流体，控制出料口运动轨迹即可。本发明专利技术采用3D打印技术使浆料中的陶瓷纳米线定向排列，并调控了纳米线的分布方向，进而调控复合材料的性能。

A Method of Controlling the Arrangement Direction of Ceramic Nanowires in Composites

The invention belongs to the field of dielectric composite materials, in particular to a method for regulating the arrangement direction of ceramic nanowires in composite materials. The technical scheme adopted is as follows: a method for adjusting the orientation of ceramic nanowires in composite materials, including the following steps: preparing ceramic nanowires/polymer slurry, which shows shear thinning phenomenon in the shear rate range of 0.1-100.1/s; removing bubbles in the slurry; extruding the slurry from a slurry extruder with an outlet diameter of 10-200 um to obtain the slurry. The characteristic linear fluid can control the trajectory of the outlet. The invention adopts 3D printing technology to align ceramic nanowires in slurry, and regulates the distribution direction of nanowires, thereby regulating the properties of composite materials.

【技术实现步骤摘要】
一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法
本专利技术属于介电复合材料领域，具体涉及一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法。
技术介绍
近年来，为缓解化石能源所带来的环境污染和能源匮乏等问题，太阳能电池、锂电池和电容器等可再生能源技术得到快速发展，其中，电容器相比锂电池等储能器件具有充放电速度快、稳定性好和成本低等优势，适合应用于高功率电子设备。但目前高功率电容器普遍存在能量密度过低的缺陷。因此，如何提高电容器的能量密度是该领域研究的瓶颈。要提高介电材料的能量密度，需要提高其相对介电常数和抗击穿电场值。铁电陶瓷一般具有成千上万的高介电常数，但是其抗击穿电场较低，相反，聚合物具有高抗击穿电场，但是其介电常数通常低至10以下，显然单组分的陶瓷或者聚合物均不是理想的介电材料。陶瓷/聚合物介电复合材料由于兼具陶瓷的高介电常数和聚合物的高抗击穿电场、低损耗和柔性等特点，被认为是目前最有潜力的介电材料之一。球形的铁电陶瓷颗粒，如BaTiO3，Pb(Zr1-xTix)O3(PZT)和Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3(PMN-PT)等由于具有高介电常数且制备工艺成熟，常被选择填充到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按体积百分比，所述复合材料中，陶瓷纳米线为1％～10％，所述聚合物为90％～99％；(2)制备陶瓷纳米线/聚合物浆料，所述浆料在0.1～100 1/s剪切速率范围内呈剪切致稀现象；(3)去除所述浆料中的气泡；(4)将所述浆料从出料口口径为10～200μm的浆料挤出装置中挤出，获得特征线性流体，控制出料口运动轨迹，即可。

【技术特征摘要】
1.一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按体积百分比，所述复合材料中，陶瓷纳米线为1％～10％，所述聚合物为90％～99％；(2)制备陶瓷纳米线/聚合物浆料，所述浆料在0.1～1001/s剪切速率范围内呈剪切致稀现象；(3)去除所述浆料中的气泡；(4)将所述浆料从出料口口径为10～200μm的浆料挤出装置中挤出，获得特征线性流体，控制出料口运动轨迹，即可。2.根据权利要求1所述的调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，其特征在于：步骤(1)所述陶瓷纳米线经含氟聚合物修饰。3.根据权利要求2所述的调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，其特征在于：所述含氟聚合物为不同端基含氟的甲壳型液晶高分子。4.根据权利要求1所述的调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，其特征在于：所述聚合物为热塑性聚合物。5.根据权利要求4所述的调控复合材料中陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗行，张斗，陈何昊，陈盛，周科朝，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43