폴리머 기반 나노 복합체의 유전체 특성을 개선하기 위한 커플링 에이전트 적용

상업용 커플링 제의 사용이 세라믹 나노필러의 표면을 수정할 수 있다는 것이 입증되었기 때문에 세라믹-폴리머 인터페이스에 대한 양수위가 달성되었고, 향상된 에너지 저장 성능은 적당한 양의 커플링 제에 의해 얻어졌다. 이 작업에 의해 개발 된 방법은 고성능 필름 커패시터의 생산에 매우 바람직한 유연한 복합 재료의 제조에 사용될 수있다. 95 중량 퍼센트 에탄올 물 용매로 KH550의 용액을 15 분 울트라 초음파 처리로 준비합니다.

KH550 솔루션의 BT 나노 입자를 30분 간 초음파 처리합니다. 이 과정에서 KH550 및 BT 나노 입자 필러의 무게를 5 밀리리터의 부피로 KH550 희석 용액의 결합 제의 1, 2, 3, 4 및 5 중량 %로 코팅했습니다. 5시간 동안 매트릭스에서 물에 탄올 용매를 5시간 동안 80도 C로 증발한 다음 진공 오븐에서 12시간 동안 120도 C로 증발합니다.

BTVC-91 나노 복합체의 제조에 표면 변형 필러로 건조 나노 입자를 사용합니다. 하나, DMF 기반 폴리머 용액은 8시간 동안 자기 교반에 의해 실온에서 10 밀리리터 DMF에서 0.3그램의 폴리머 분말을 용해시킴으로써 제조하였다. 둘째, 바륨 티타네이트 나노 입자를 용액에 첨가한 다음 12시간 교반하여 균일한 서스펜션을 형성하고 30분 동안 초음파처리하였다.

준비 과정에서, 결합제로 코팅된 수정되지 않은 바륨 티타네이트와 바륨 티타네이트가 모두 사용되었다. 그 후, 서스펜션은 영화를 만들기 위해 예열 된 클래스 기판에 캐스팅되었다. 서스펜션의 3밀리리터는 각 유리 기판에 떨어졌다.

5, 서스펜션이 있는 유리 기판은 용매를 증발시키기 위해 8시간 동안 오븐에 70도 유지되었다. 여섯, 마지막으로, 캐스팅 영화는 유리 기판에서 출시되었고, 12 시간 동안 공기에서 160도 C에서 독립 형 영화를 얻었다. 독립형 나노 복합 필름은 프로토콜에 따라 성공적으로 제작되었습니다.

SEM으로부터 세라믹 나노입자가 주조 중에 나노복합체에 균일하게 분포될 수 있는 적당한 양의 커플링제로 처리된 것으로 확인되었습니다., 과도한 양의 커플링 제는 세라믹 나노입자 간의 상호 작용을 유발하고 필러의 응집으로 이어질 수 있다. 낮은 필러 함량을 가진 나노 복합재료의 경우, 복합재료의 유전체 상수는 기본적으로 소량의 커플링제가 사용되고 향후 커플링제 양을 증가시켜 약간 감소한다. 높은 필러 함량을 가진 나노 복합재료의 경우, 복합재료의 유전체 상수는 소량의 커플링제로 불리하게 증가하고 향후 커플링제 양이 증가함에 따라 급격히 감소한다.

유전체 손실의 관점에서, 결합 제와 나노 복합체는 결합 제없이 나노 복합체보다 더 높은 유전체 손실을 가지고있다. 최대 고장 강도는 커플링 에이전트의 2 중량 %를 사용 했을 때 얻어졌다. 더 낮은 고장 강도는 결합 제의 더 높은 양을 가진 나노 복합체에서 찾아냈습니다.

고장 강도가 향상되고 상대적으로 높은 전하 방전 효율로 인해 소량의 커플링 제를 갖춘 나노 복합체의 최대 에너지 밀도가 향상되었습니다. 이 작품에서는 유전체 상수가 가장 널리 연구된 페로전 소재인 바륨 티타네이트가 필러로 사용되었습니다. PVDF-CTFE 중합체는 세라믹 폴리머 복합체의 제조를 위한 폴리머 매트릭스로 사용되었다.

바륨 티타네이트 나노 필러의 표면을 수정하기 위해, 시판되는 KH550을 구입하고 커플링 제로 사용되었다. 그들은 나노 복합 시스템의 임계 양은 일련의 실험에 의해 결정되었다. 나노 크기의 복합 시스템의 에너지 밀도를 개선하기 위한 간편하고 저렴한 비용 및 널리 적용되는 방법이 입증되었다.