基于界面结构调控硅粒子/聚偏氟乙烯复合材料介电性能

编号 zgly0001721038

文献类型 期刊论文

文献题名 基于界面结构调控硅粒子/聚偏氟乙烯复合材料介电性能

作者 周文英  张财华  李旭  张帆  张祥林 

作者单位 西安科技大学化学与化工学院  咸阳天华电子科技有限公司 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2020年09期

年份 2020 

分类号 TB332 

关键词 Si  聚偏氟乙烯  界面结构  核壳结构  复合材料  介电性能 

文摘内容 为降低硅粒子/聚偏氟乙烯（Si/PVDF）复合材料体系的介电损耗（tanδ）及提高其击穿强度（Eb）,采用高温氧化及聚苯乙烯（PS）包覆法,制备出两种分别具有SiO2单壳及SiO2@PS双壳的Si@SiO2和Si@SiO2@PS核壳结构粒子。采用FTIR、XRD和TEM分析测试了核壳粒子的壳层结构。分析测试证明,Si粒子表面存在SiO2和PS壳层。结果表明,相比未改性Si/PVDF复合材料,SiO2外壳显著降低和抑制了Si@SiO2/PVDF复合材料的tanδ和漏导电流;PS层改进了Si/PVDF复合材料的界面相容性,促进其在基体中均匀分散。双壳结构Si@SiO2@PS/PVDF复合材料呈现出最低tanδ和最高Eb。Si@SiO2/PVDF和Si@SiO2@PS/PVDF复合材料介电性能的改善归因于Si表面SiO2及SiO2@PS绝缘界面层有效阻止了半导体Si粒子间的直接接触,极大抑制了损耗。此外,Si/PVDF复合材料相界面缺陷减少及界面相容性改善均有效降低了局部电场畸变,提高了体系的Eb。Si@SiO2@PS/PVDF复合材料在1 kHz下介电常数高达48,tanδ低至0.07,Eb约为6 kV/mm,在微电子器件及电力设备领域具有潜在的应用价值。