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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
随着信息、电子和电力工业的快速发展，为满足现代社会工业应用的需求，不断对电子设备提出更新更高的性能要求，集成电路尺寸不断缩小，电容器逐渐向轻质、高储能、小型化及有利于环保的方向发展。传统的介电材料已经无法满足现代工业应用的需求。因此，开发具有良好介电性能，同时又具有较高力学强度和优异可加工性能的介电材料已经成为现代科学的一个研究热点。聚合物基导电纳米复合材料，能够同时表现出高介电常数、低介电损耗、加工性能良好等优异性能，成为制备高介电常数、低损耗材料的一种新趋势。本文针对聚合物基导电纳米复合材料在介电材料领域应用中现存的题目，进行实验研究，期以对聚合物基复合材料在电子和电力工业的应用和发展提供理论依据和指导作用。本论文以新型纳米材料，碳纳米纤维为填料，选用聚偏氟乙烯和聚乙烯为树脂基体，制备碳纳米纤维/聚合物基复合材料，并主要对其介电性能进行讨论分析。首先，针对碳纳米纤维/聚偏氟乙烯复合材料体系，系统地研究了碳纳米纤维、聚偏氟乙烯结晶行为和复合材料介电性能三者间的相互作用关系，考虑聚偏氟乙烯材料结晶结构复杂和介电性能优异的特点，研究碳纳米纤维对聚偏氟乙烯结晶行为的影响规律，并利用等温结晶和机械拉伸的方式改变聚偏氟乙烯基体的结晶状态，在分析等温结晶和机械拉伸过程聚偏氟乙烯结晶行为的基础上，进一步讨论聚偏氟乙烯结晶结构对其纳米复合材料介电性能的影响规律，并深入研究其影响机理。研究结果为聚偏氟乙烯材料在热环境长期服役条件下的应用发展奠定理论基础。为达到提高复合材料介电常数，同时有效降低其介电损耗的目的，充分利用复合材料可设计性，采用简单两步法将碳纳米纤维/聚偏氟乙烯复合材料制备成夹层结构，利用绝缘层使碳纳米纤维在复合材料结构中呈非均匀分布状态，有效防止导电网络通路在复合材料结构厚度方向形成，将复合材料的介电损耗控制在较低水平。并综合考虑了碳纳米纤维含量和分散状态、铺层方式、绝缘层厚度等因素对夹层结构介电性能的影响。研究结果为高介电常数、低介电损耗聚合物基导电纳米复合材料的实现提供有效新途径，为高效介电和电容设备的发展奠定材料基础。为了进一步提高碳纳米纤维与聚偏氟乙烯的相容性，从改性纳米填料的角度出发，本文首次利用聚四氟乙烯热裂解气体产物，使碳纳米纤维表面包覆碳-氟（C-F）键。实现了碳纳米纤维的表面功能化，并深入分析碳纳米纤维表面功能化工艺的影响因素，最终确定碳纳米纤维表面功能化的最佳工艺条件。进而研究了表面功能化对碳纳米纤维在聚偏氟乙烯基体中的分散特性、界面结合、复合材料的电性能和动态力学性能的影响。研究结果为纳米材料表面功能化处理提供环境友好且易于操作的新手段，对纳米材料表面功能化工艺的研究具有重要价值。为考察多相纳米复合材料的介电性能变化规律，以高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯为树脂基体，碳纳米纤维为填料，分别制备两相和三相碳纳米纤维/聚乙烯基纳米复合材料体系。综合比较碳纳米纤维在两种纳米复合材料体系中的分散状态及分布特性，进而深入分析讨论碳纳米纤维对两相和三相复合材料体系介电性能的影响规律，并深入研究其影响因素及机理。研究结果对多相聚合物基纳米复合材料的性能控制和应用具有重要指导意义。 |
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发表于 2022-8-28 22:57:03
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