多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯高介电常数复合材料的制备与性能

来源：复合材料学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：王金龙, 王文一, 史菁元, 李艳玲, 高宁宁, 刘正鑫, 连伟涛,

摘要：为制备具有高介电常数的复合材料, 采用注射成型法制备了原始多壁碳纳米管(P-MWCNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料和石墨化多壁碳纳米管(G-MWCNTs)/PVDF复合材料。然后, 对P-MWCNTs和G-MWCNTs进行了Raman光谱表征, 对MWCNTs/PVDF复合材料进行了断面形貌、力学性能和电学性能测试。结果表明: G-MWCNTs比P-MWCNTs具有更高的纯度和结晶度, 两种不同的MWCNTs都能均匀分散在PVDF基体中, 添加MWCNTs会显著影响PVDF的力学行为。MWCNTs/PVDF复合材料的介电性能随MWCNTs含量的增加而提高, 与P-MWCNTs相比, G-MWCNTs有效降低了复合材料的渗流阈值。当频率为100 Hz时, 纯PVDF的介电常数为7.0;当P-MWCNTs的含量为5wt%时, 复合材料的介电常数为23.8;当G-MWCNTs的含量为5wt%时, 复合材料的介电常数高达105.0。注射成型法制备的MWCNTs/PVDF复合材料仍保持相对较低的电导率, 进而导致复合材料的能量损耗较低, 对电荷存储应用具有重要意义。

关键词：原始多壁碳纳米管, 石墨化多壁碳纳米管, 聚偏氟乙烯, 介电性能, 复合材料,