聚合物/石墨纳米复合材料及其电学特性研究进展

从热固性树脂/石墨、热塑性树脂/石墨、橡胶/石墨和导电聚合物/石墨等几个方面综述聚合物/石墨纳米复合材料的研究现状。详细介绍了聚合物/石墨纳米复合材料的逾渗特性、伏安特性和压阻特性。对聚合物/石墨纳米复合材料的发展进行了展望。     

量子点-聚合物纳米复合材料的光电器件研究进展

量子点因具有优异的光电特性,近年来备受关注。但量子点的规模化应用因受到其加工工艺及稳定性等因素限制而尚待开发。量子点-聚合物纳米复合材料的出现有效弥补了这一问题,将量子点分散到有机聚合物中形成纳米复合材料,集合量子点与聚合物的各自优势于一体,是解决量子点当前应用问题的一种有效方法,具有显著的发展潜力。文中介绍了量子点的主要制备技术,并在此基础上对量子点-聚合物复合材料的制备方法及其在激光器、发光二极管、光电探测器、量子点电视等光电子器件中的应用进展进行了概述,最后对其在光电器件领域的应用进行了展望。     

用于埋入式电容器的新型超高介电常数聚合物复合材料

和传统的独立式电容器技术相比，埋入式电容器技术可提高硅组装的效率、改善电性能、降低电子装配的成本。为满足无线电、RF(射频)便携式通讯产品的需求，将电容日器和印制线路板合为一体，而开发一种满足电子、可靠性和工艺要求的材料具有很大的挑战性。先前的εr=150的记录只是在最近才报道过。据我们所知．这是所报道过的最大K(介电常数)值的聚合物复合材料。本工作中，开发了一种新型的具有超离介电常数(εr~1000)的环氧基复合材料。高介电常数是通过提高聚合物基体中的导电填料的含量获得的。这种新型超高K值的材料还具有低损耗(＜0．02)、好的粘接强度和理想的多芯片模块层压工艺兼容性。使用这种材料和旋涂技术制作了一种电容密度为100nF／cm^2的埋入式电容器。这种新型材料是下一代电子产品用集成电容器理想的侯选材料。     

硬盘微晶玻璃基板的纳米金刚石抛光

应用经良好分散的纳米金刚石对硬盘微晶玻璃基板进行抛光,获得了亚纳米级表面(0.618nm)。分析了纳米金刚石抛光的行为,展望了纳米金刚石在超精密抛光领域的应用。     

主客掺杂聚合物材料薄膜介电性的研究

制备了３－（１,１－二氰基噻吩）－１－本－４,５－二羟羟基－Ｈ－噻唑（ＤＣＮＰ）与聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）组成的主客掺杂聚合物薄膜ＤＣＮＰ／ＰＭＭＡ,用ＤＣＳ测量了该体系的玻璃化温度。在玻璃化温度以上３０℃测量了温区范围内该材料的介电常数的实部和虚部随频率的变化曲线,测试频率范围为５０Ｈｚ～１０ＭＨｚ。由以上各介质谱曲线所对应温度下的特征弛豫时间τ,结合Ａｄａｍ－Ｇｉｂｂｓ模型,模拟计算出了玻璃化温度以下该聚合物的弛豫时间。     

聚苯胺/复合钒钼酸纳米复合材料的制备与表征

采用原位氧化聚合法制备了聚苯胺/复合钒钼酸纳米复合材料,并对其进行了XRD、FT-IR、SEM表征和复阻抗谱分析。结果表明,聚苯胺以单层方式插入复合钒钼酸层间,由于层间缝隙限制以较伸展的链构相存在。随着苯胺(An)含量的增加,复合材料的电导率增大,当m(An):m(H2V10Mo2O31±y)为4:1时,复阻抗Z′小于0.2M?,Z″小于0.1M?。     

金属—PTC陶瓷复合材料的介电性质

研究了金属ＰＴＣ陶瓷复合材料的介电行为。研究表明，金属－ＰＴＣ陶瓷在电场作用下，由于正负电荷、晶格畸变和空位缺陷等而产生空间电荷极比使金属ＰＴＣ陶瓷复合材料有较高介电常数。介电损耗频率谱和介电常数温度谱上都再现一个介电损耗峰，其主要原因是跃迁极化，金属阳离子由一个位置跃迁到另一个位置，在介电损耗峰民常数峰所对应的频率和温度时出现跃迁极化率最大。     

球形铁电陶瓷颗粒—聚合物复合材料的热释电性

基于球形增强颗粒复合材料的热应力分析，从理论上推导了包含乘积效应的球形铁电陶瓷颗粒－聚合物复合材料热释电系数和热释电优值的公式。     

电活性聚合物发电基本原理及应用研究

剖析了电活性聚合物在静电场中机械能和电能相互转换的内部机理,主要针对电活性聚合物发电原理进行分析研究.在不考虑能量损耗的理想前提下,探讨电活性聚合物在发电过程中3种能量循环过程.最后,采用丹佛斯生产的电活性聚合物(DEAP)材料,建立了电活性聚合物发电机实验装置平台,分析恒电荷状态下收集能量过程.试验验证了电活性聚合物发电原理.实验结果表明,作为新型智能材料的电活性聚合物在发电应用领域前景广阔.     

PTFE基复合介质表面金属化的研究

采用真空蒸发、溅射和化学镀铜的方法分别对研制的ＰＴＦＥ基复合介质进行了金属化处理。试验结果表明：经萘钠溶液处理后的介质，镀铜后铜层致密光亮，且剥离强度明显高于物理方法金属化的剥离强度。     

低介电常数(low-k)介质在ULSI中的应用前景

本文讨论了ULSI的发展对低介电常数(low-k)介质的需求,介绍了几种有实用价值的low-k介质的研究和发展现况,最后评述了low-k介质在ULSI中应用的前景.     

溅射工艺参数对BST薄膜介电常数的影响

采用射频磁控溅射法在ITO玻璃基片上制备了约700nm的Ba0.5Sr0.5Ti03(BST)薄膜。研究了溅射功率、气压、ψ[O2/(Ar+O2)]比和基片温度对εr的影响,获得各种溅射条件下的薄膜的εr为250~310。提出了较优的工艺,即本底真空1.5×10–3Pa、靶基距6.2cm、功率300W、气压1.8Pa、ψ[O2/(Ar+O2)]为30%和衬底温度500℃,并研究了薄膜的晶相、组成和形貌。     

Determining the Dielectric Constants of Organic Photovoltaic Materials Using Impedance Spectroscopy

The photovoltaic and electrical properties of organic semiconductors are characterized by their low dielectric constant, which leads to the formation of polarons and Frenkel excitons. The low dielectric constant of organic semiconductors has been suggested to be significantly influential in geminate and bimolecular recombination losses in organic photovoltaics (OPVs). However, despite the critical attention that the dielectric constant has received in literature discussions, there has not yet been a thorough study of the dielectric constant in common organic semiconductors and how it changes when blended. In fact, there have been some inconsistent and contradictory reports on such dielectric constants, making it difficult to identify trends. Herein, at first a detailed explanation of a specific methodology to determine the dielectric constant in OPV materials with impedance spectroscopy is provided, including guidelines for possible experimental pitfalls. Using this methodology, the analysis for the dielectric constant of 17 common neat organic semiconductors is carried out. Furthermore, the relationship between the dielectric constant and blend morphology are studied and determined. It is found that the dielectric constant of a blend system can be very accurately predicted solely based on the dielectric constants of the neat materials, scaled by their respective weight ratios in the blend film.     

Ba2Ti9O20/PTFE微波介电复合材料的制备及性能

采用粉末冶金工艺制备了以微波介质陶瓷Ba2Ti9O20微粉增强PTFE的微波基片复合材料。研究了陶瓷微粉含量对其介电性能的以及介电性能的频率和温度特性，并用介质混合法则对其介电常数进行拟合分析。发现某些组分的Ba2Ti9O20／PTFE复合材料的介电常数和介电损耗具有良好的频率和温度稳定性，拟合结果与实验测试结果一致性较好。     

Improving Dielectric Constant of Polymers through Liquid Electrolyte Inclusion

Different from the traditional ways for enhancing the dielectric properties of polymers by compositing with rigid electronic conductors, here an alternative strategy is reported via introducing ionically conductive liquid electrolytes as functional fillers. Dielectric constant has significantly improved (up to 600%) by liquid electrolyte inclusions in an elastomer matrix. Moreover, by taking advantage of the inherent transparency of liquid electrolyte fillers, high transparency, good stretchability, and high dielectric constant are achieved simultaneously. Using the composite elastomer, the fabrication of highly sensitive strain sensor is demonstrated with 5–6 times higher sensitivity than the pristine elastomer, and flexible electroluminescent device with greatly lowed driving voltage. The strategy provides new opportunities for novel electroactive polymers, including flexible touchscreen panels and displays, biomimetic soft machines, and smart optics.     

弯曲型介电型电活性聚合物驱动器的建模研究

介电型电活性聚合物(DEAP)由于其大应变,高效率及高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。该文设计制作了一种可实现弯曲变形的DEAP驱动器,根据弹性大变形理论建立驱动器的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解获得激励电压与输出角度、侧向输出力之间的关系。试验结果表明,在5kV电压下,该驱动器可产生最大75°的弯曲角度,最大侧向输出力达到0.7N。试验结果与理论结果较吻合,验证了驱动器设计与分析的有效性。以该驱动器为驱动单元,构建了一种仿生爬行机器人,初步试验表明了该类型驱动应用于仿生机器人的可行性,可为仿生机器人摆动驱动提供一种新的实现方法。     

一种微波介质谐振器复介电常数测试方法

介绍了一种简单的微波介质谐振腔的设计及性能参数的计算方法，给出了相对介电常数ε1、介质损耗tan δ的详细求解方程，为微波介质陶瓷性能参数的测量提供了一种简单而有效的方法。