聚偏氟乙烯基复合膜的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

目前，已有大量研究人员在制备高介电常数的陶瓷材料、聚合物全有机介电材料、聚合物基介电材料和多层结构材料等方面做出了很大贡献。国内外学者在聚合物基介电复合材料方面的研究主要以聚偏氟乙烯、环氧树脂、聚酰胺等聚合物为基体，以陶瓷填料，导电填料等为分散相，采用模压法、旋涂法、流延法等传统工艺制备介电复合材料。通常，陶瓷材料的介电常数高达10^3-10^6，而聚偏氟乙烯及其共聚物的介电常数只有10-50。学者们最初尝试通过往聚偏氟乙烯基体中加入高介电常数陶瓷粒子例如钛酸钡（batio3）来增加复合材料的介电常数。

王海燕等在无水乙醇中处理batio3和pvdf颗粒，采用模压法制备了batio3/pvdf纳米复合材料，当batio3和pvdf体积相近时，介电常数达到40.74。ben-huifan等将batio3添加到pvdf中制备了pvdf-bto复合材料，发现其介电常数相对于未添加batio3而言呈指数性增加。而且，不同的batio3尺寸对复合材料的介电常数的影响也不同。在低频下，添加较低尺寸的batio3颗粒，所获得的复合材料的介电常数提高更明显。目前，国内外关于添加钛酸钡纳米纤维的聚偏氟乙烯基的复合膜的研究较少，多是添加钛酸钡球形纳米粒子。

本课题采用聚偏氟乙烯基共聚物作为主体，在其中引入钛酸钡纳米纤维，通过对钛酸钡纳米纤维的形貌和比例的调控，以改善材料的介电性能，发展新型储能材料的新制备技术。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

(1)制备钛酸钡纳米纤维，与p(vdf-hfp)复合制备薄膜材料。

(2)对所制备的p(vdf-hfp)/bto复合物薄膜进行表征。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，制备不同直径和长径比的钛酸钡纳米纤维。

第8－10周：将钛酸钡纳米纤维与p(vdf-hfp)复合，利用流延法，制备薄膜材料。采用hrtem、ft-ir、xrd、tg、sem等测试技术对复合材料的物相、显微结构、介电性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]tangh,liny,sodanoha.synthesisofhighaspectratiobatio3nanowiresforhighenergydensitynanocompositecapacitors[j].advancedenergymaterials,2013,(4):451-456.

[2]hup,songy,liuh,etal.largelyenhancedenergydensityinflexiblep(vdf-trfe)nanocompositesbysurface-modifiedelectrospunbasrtio3fibers[j].journalofmaterialschemistrya,2013,1(5):1688-1693.

[3]songy,sheny,liuh,etal.enhanceddielectricandferroelectricpropertiesinducedbydopamine-modifiedbatio3nanofibersinflexiblepoly(vinylidenefluoride-trifluoroethylene)nanocomposites[j].journalofmaterialschemistry,2012,22(16):8063-8068.