The invention relates to a high dielectric three-phase composite dielectric material and a preparation method thereof. The dielectric composite material provided by the invention is composed of a polymer matrix polyvinylidene fluoride PVDF, a conductive filler multi-walled carbon nanotube CNT and a ceramic filler SiC. In the composites, the volume percentages of PVDF, carbon nanotubes and silicon carbide are 77.97%, 1.9% and 1.14%, respectively. The solid composite film is obtained by mixing PVDF, CNT, SiC powder and solvent DMF, magnetic stirring for 12 +0.1h, coating the precursor solution on the glass plate, drying for 6 +0.1h at 80 +1 degree C. The obtained films were melted and blended in a smelting machine to further improve the dispersion of nanoparticles. The mixing temperature was controlled at 200 1 C, the speed was 20 rpm, and the mixing time was 30 minutes. The obtained melt was injected at room temperature to prepare well dispersed dielectric composites. Compared with the PVDF/CNT two-phase composite material, the three-phase composite material provided by the invention has more excellent dielectric properties.
【技术实现步骤摘要】
一种高介电常数三相纳米复合电介质以及制备方法
本专利技术属于工程电介质材料制备
,特别涉及介电常数高,介电损耗低、制备工艺简单且容易实验工业规模化的一种高介电常数三相纳米复合电介质以及制备方法。
技术介绍
严峻的环境问题急需能源结构的变革。未来社会光伏发电和风能发电等可持续绿色能源在能源消耗中所占的比例会越来越高。然而环境、天气等随机因素使得太阳能与风能发电随机性较大。将这些绿色能源稳定地并入智能电网成为了新能源电力技术发展的瓶颈(P.Simon,Y.Gogotsi,NatureMater.2008,7,845–854)。解决这一难题的关键在于开发大容量的与智能电网相容的储能设备与技术。国内外的研究主要集中在锂离子电池和超级电容器等电化学储能设备与材料(C.LiuC,F.Lietal.Adv.Mater.2010,22(8):E28-E62)。然而电介质电容器的超快充放电速率、极高的功率密度,使其在绿色新能源技术、高能脉冲功率技术等领域有着广泛的应用前景。目前薄膜电容器所用的电介质材料多为双向拉伸聚丙烯等纯聚合物材料,聚合物较低的介电常数导致电容器的储能密度只能达到~2J/cm3。要提高介质材料的储能密度,需要在保持聚合物材料的低介电损耗、高击穿场强的同时提高其介电常数。通过将聚合物与导电纳米粒子进行复合可以在渗流阈值附近提高材料的介电常数,这是本领域里很重要的一条技术发展方向(S.Chalasani,J.Conrad,ProceedingsIEEESoutheastcon,2008,442-447.)。理论上,介电常数在渗流阈值附近的发散行为可以将 ...
【技术保护点】
1.一种高介电三相复合材料,其特征在于,所述的复合材料由聚合物基体聚偏氟乙烯PVDF和导电填料多壁碳纳米管CNT及导热填料碳化硅SiC组成。
【技术特征摘要】
1.一种高介电三相复合材料,其特征在于,所述的复合材料由聚合物基体聚偏氟乙烯PVDF和导电填料多壁碳纳米管CNT及导热填料碳化硅SiC组成。2.复合材料中,PVDF所占的体积百分比为77-97%,碳纳米管所占体积百分比为1-9%,碳化硅所占体积百分比为1-14%。3.根据权利要求1所述的一种高介电常数三相纳米复合电介质的制备方法,其特征在于包括以下...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚胜红,高翔,
申请(专利权)人:智能容电北京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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