纳米复合硅橡胶材料介电特性研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haiminglu
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纳米复合材料相比于传统的复合材料具有更优异的介电性能,纳米复合材料不仅保持了基体材料的性能,而且还能通过添加纳米颗粒来改善复合材料的性能。为了研究了纳米二氧化硅和纳米钛酸钡对硅橡胶复合材料介电特性的影响,并分别制备了质量分数为3wt%和5wt%二氧化硅/硅橡胶复合材料,并测试纳米二氧化硅/硅橡胶复合材料介电谱、击穿、耐漏电起痕和憎水性;以及质量分数为1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%和30wt%钛酸钡/硅橡胶复合材料,并测试了纳米钛酸钡/硅橡胶复合材料的介电常数与场强的关系、介电谱和击穿特性。  通过对纳米二氧化硅/硅橡胶复合材料耐漏电起痕性能测试发现:纯硅橡胶、3wt%和5wt%二氧化硅/硅橡胶复合材料三种试样中质量分数为3wt%二氧化硅/硅橡胶耐漏电起痕性能最好,5wt%二氧化硅/硅橡胶次之,纯硅橡胶性能最差;对三种试样击穿特性测试发现:向硅橡胶中添加二氧化硅含量在5wt%以内,对二氧化硅/硅橡胶复合材料的击穿特性影响不大;三种试样的介电谱特性结果表明:随二氧化硅含量的增加,复合材料的介电常数先减小后增大,复合材料的介质损耗角正切先减小后增大;对三种试样憎水性测试发现:3wt%二氧化硅/硅橡胶憎水性最好,5wt%二氧化硅/硅橡胶次之,纯硅橡胶性能最差。  通过对纳米钛酸钡/硅橡胶的介电常数测试发现:钛酸钡/硅橡胶的介电常数具有电场依赖性,随外加场强增强而变大,并通过数据拟合获得了介电常数与场强的关系。同时用宽频介电谱测试仪测试了钛酸钡/硅橡胶复合材料的介电谱特性,结果表明,复合材料的介电常数随钛酸钡含量增加增大;向硅橡胶添加钛酸钡能略降低复合材料的介质损耗角正切;通过对钛酸钡/硅橡胶击穿性能的测试发现:纳米钛酸钡复合物中钛酸钡含量在30wt%以内对复合材料的击穿性能影响不大。
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