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电介质材料由于其在高储能电容器、无缘电容器、微波材料等领域中的广泛应用得到了研究者们的广泛重视,尤其在储能电容器材料方面有很好的应用前景。电介质材料产生的原因是电介质的极化,不同的材料极化的方式和程度会有不同,因此人们对电介质展开了一系列的研究。目前研究较多的主要有单相陶瓷材料:比如钛酸钡、钛酸铜钙等。单相的陶瓷材料虽然具有较高的介电常数,较低的介电损耗,但是陶瓷材料需要高温烧结,制备工艺比较复杂;两相复合材料:一般包括陶瓷/聚合物复合材料和导体/聚合物复合材料,研究较多的导体主要有金属类导体、碳类的导体、导电高分子类导体;三相复合材料:主要为简单的掺杂三相复合,一般包括陶瓷材料、导体材料、聚合物基体材料。本文主要是对两种两相复合材料:钛酸钡(BaTiO3)/聚合物复合材料、聚苯胺(PANI)/聚合物复合材料进行制备和研究,并提出了一种以核壳结构为填充粒子的三相复合材料:BaTiO3-PANI/聚合物复合材料,并对其进行表征和介电性能的测试,研究了怎样得到介电常数高,并且介电损耗低的介电性能好的电介质材料。(1)钛酸钡/聚合物复合材料:先采用溶胶凝胶法合成BaTiO3的陶瓷粉体材料,BaTiO3陶瓷的晶形为四方相,将BaTiO3与聚合物进行共混,在玻璃板上流延成型,通过对其介电性能的测试,得出结论:复合材料的介电常数随BaTiO3的含量呈现先增加后减小的变化趋势,当BaTiO3的质量分数达到60%时,介电常数最大,而介电损耗则随着BaTiO3质量分数增加一直增大,在到达60%之后,增加的速率变大。但是发现这种复合材料的介电常数相对较低,可能在高储能材料方面受到限制。(2)聚苯胺/聚合物复合材料:乳液聚合法制备导电PANI,并采用红外、扫描电镜和透射电镜等对导电PANI进行表征,将导电PANI与聚合物共混,玻璃板上流延成膜,形成导体/聚合物复合材料,通过对其介电性能的测试,得出以下结论:随着导体材料导电PANI的增加,复合材料的介电常数增加,介电损耗也相应增加,在PANI的体积分数达到一定量,也就是渗流阈值附近时,介电常数和介电损耗均发生突变,实验研究结果表明复合材料的渗流阈值为0.13,但是发现这种材料也有一定的缺点,其介电损耗较高。(3)钛酸钡-聚苯胺/聚合物复合材料:本实验利用PANI包覆BaTiO3得到核壳粒子结构,采用乳液聚合在BaTiO3颗粒上进行导电PANI的聚合,并对其进行扫描电镜、X射线衍射表征,将得到的核壳粒子与聚合物共混成型,得到BaTiO3-PANI/聚合物复合材料并对其进行介电性能研究,结果表明:得到的复合材料与前面两种两相复合材料相比,结合两者优点,介电常数较高,介电损耗较低,可以作为储能材料很好的应用。