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        高介電材料具有非常廣泛的應(yīng)用,，評估該材料性能的主要參數(shù)之一是介電常數(shù)。因此，制備高性能的介電材料，首先就是要提高它的介電常數(shù),。電介質(zhì)材料的介電常數(shù)主要源自于材料內(nèi)部的極化，要想提高材料的介電常數(shù),，本文必須增強(qiáng)材料內(nèi)部極化的強(qiáng)度,。從第一章可知，電介質(zhì)在電場下極化的分子機(jī)理比較復(fù)雜,，主要包括四種：界面極化,、偶極取向、離子極化和電子極化,。其中，偶極取向,、離子極化及電子極化和材料的組成及它們本征電性能有關(guān),，而界面極化除了和材料本征電性能有關(guān)外，還和復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)有關(guān),。為了制備具有高介電常數(shù)的納米聚合物復(fù)合材料,，本文通過選擇合適的高介電納米填料和聚合物基體來提高偶極取向、離子極化和電子極化,，并通過納米*的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)的界面結(jié)構(gòu)來提高界面極化,，從而大幅提高復(fù)合材料的介電常數(shù)。

       首先,，本文選擇尺寸為 100 納米的鈦酸鋇顆粒作為填料,，來提高聚合物復(fù)合材料的介電常數(shù)。鈦酸鋇是一種常見的鐵電陶瓷,，能夠自發(fā)極化,，有很高的的介電常數(shù)。同時,，鈦酸鋇還有很好的絕緣性能和穩(wěn)定性,，其表面存在有反應(yīng)活性羥基官能團(tuán)，為后面設(shè)計(jì)特殊的界面結(jié)構(gòu)提供了可行性,。和其他常見的的高介電填料,，如二氧化鈦、氧化鋅和氧化鋯等無機(jī)顆粒相比,，鈦酸鋇有很大的優(yōu)勢,，因此被廣泛用于制備高介電聚合物復(fù)合材料[。人們還研究發(fā)現(xiàn)，選用納米填料比選用微米填料更有利于提高復(fù)合材料的電性能[,，一方面,，納米填料有較大的比表面積，可以增大復(fù)合材料中的界面面積,，從而增強(qiáng)界面極化,，提高介電常數(shù)；另一方面,，往聚合物中添加納米填料可以提高復(fù)合材料的介電強(qiáng)度,，提升材料的實(shí)用價值。同時,，鈦酸鋇的介電常數(shù)和它自身的粒徑有關(guān),，在 1微米左右達(dá)到最大值，然后隨尺寸的減小而減小,，小于 100 納米時,，迅速減小。綜合考慮鈦酸鋇的納米效應(yīng)和它自身的介電常數(shù),，本文選用鈦酸鋇的尺寸為 100納米,。 

        其次，本文選用具有很高介電常數(shù)的聚合物偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物（PVDF-TrFE-CFE）作為基體,，來提高復(fù)合材料的介電常數(shù),。大部分聚合物的介電常數(shù)都比較小，通常小于 10,。然而,，聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物因?yàn)閮?nèi)部有強(qiáng)極性的 C-F 鍵并且偶極能自發(fā)極化，介電常數(shù)較高,，特別是PVDF-TrFE-CFE,，在常溫下 1 kHz 時的介電常數(shù)就超過 40。具有高介電常數(shù)的聚合物基體對提高復(fù)合材料的介電常數(shù)具有很重要的意義,。 

       另外,，本文還通過用超支化聚酰胺包覆鈦酸鋇納米顆粒，形成一種特殊的核-殼結(jié)構(gòu),，提高復(fù)合材料的介電常數(shù),。復(fù)合材料的界面極化除了和復(fù)合材料各組份的性質(zhì)有關(guān)外，還和復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)有關(guān),。我們知道,，界面極化是由于電荷在界面處聚集引起的。因此,，本文可以通過設(shè)計(jì)有利于電荷聚集的特殊結(jié)構(gòu),，來提高界面極化,。在這里，本文選用超支化聚酰胺包覆鈦酸鋇,，是因?yàn)楹推渌酆衔锵啾?，超支化聚酰胺具有較高的電導(dǎo)率和介電常數(shù)。在界面處插入一層超支化聚酰胺,，能夠促進(jìn)電荷往界面聚集,，從而提高界面極化。