锆钛酸钡钙基陶瓷-聚合物复合材料的性能

作者：李锐海; 曾金玲; 许一文; 罗兵; 张福增; 姚英邦^*

来源：复合材料学报, 2023, 40(08): 4831-4839.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221122.001

• 冷冻取向
• 复合材料
• 聚合物填充
• 分散剂
• 介电性能

利用冷冻取向的方法制备得到了锆钛酸钡钙陶瓷的二维框架结构，通过在这个结构中填充聚醚酰亚胺(PEI)，制备成一种陶瓷复合材料。结果发现：陶瓷浆料固体载荷量为30vol%时可以得到更好的陶瓷片层状二维结构体。其中，三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl)作为分散剂的分散效果较好。聚合物在陶瓷复合材料中的填充率受浆料的分散剂种类及填充液浓度的影响，复合材料介电常数大多在100以下，而本实验制备的锆钛酸钡钙基陶瓷-聚合物复合材料的相对介电常数达到了446。结果表明：Tris-HCl的分散效果最好，此时，当聚醚酰亚胺/二氯甲烷(PEI/DCM)溶液的浓度为15wt%时，陶瓷复合材料的聚合物填充率最高(18.63%)。随着PEI填充率的增大，陶瓷样品的最大应变值增大，最大应力值减小；面内的导热系数则随温度的升高而升高，在保证其具有一定力学强度的同时，提高了材料的介电性能。

• 单位
  南方电网科学研究院有限责任公司; 广东工业大学