高温下纳米氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的载流子特性

作者：张宏亮^*; 张丝钰; 刘鹏; 冯骅; 李丁; 彭宗仁

来源：高电压技术, 2018, 44(12): 3814-3823.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20181126006

• 氧化石墨烯
• 环氧树脂
• 载流子
• 电导
• 模量

采用原位还原法制备了不同的氧化石墨烯/环氧树脂复合材料试样,对复合材料的微观结构及官能团进行了表征,测量了其玻璃化转变温度和宽频介电谱。微观结构分析表明,单层氧化石墨烯与环氧基体结合较好,而多层氧化石墨烯与环氧基体结合较差,导致多层氧化石墨烯/环氧复合材料的玻璃化转变温度下降明显。利用复交流电导率和模量形式,分析了不同温度下复合材料电荷载流子的特性。当温度高于复合材料的玻璃化转变温度时,其直流电导率随温度的变化关系均符合Vogel-Fulcher-Tammann模型;环氧、单层氧化石墨烯/环氧树脂复合材料在高于其玻璃化转变温度时的直流电导主要是电子跳跃电导,其活化能分别为0.58 eV和0.68 eV;而多层氧化石墨烯/环氧树脂复合材料在温度处于120～150℃之间时,其直流电导主要是电子跳跃电导,活化能为0.98 eV,在160℃以上开始出现离子跳跃电导,活化能为0.32 eV。

• 单位
  兰州理工大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学