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復(fù)合材料的擊穿強度和最大儲能密度

閱讀：1049 發(fā)布時間：2022-10-13

復(fù)合材料的擊穿強度和最大儲能密度

圖 2.18 給出了 BT@HBP 納米復(fù)合材料的直流擊穿強度。復(fù)合材料的擊穿強度隨填料的增加而減小,。這是由于填料和基體間電性能的差異,，導(dǎo)致電場在界面附近畸變，電場應(yīng)力集中,，引發(fā)樹脂基體擊穿,，從而使復(fù)合材料的擊穿強度減小。和逾滲體系不同,，逾滲體系在填料含量接近逾滲閾值時,，雖然具有高的介電常數(shù)，但它的擊穿強度幾乎為零,。在我們的體系中,，高填充的復(fù)合材料在具有巨大介電常數(shù)的同時,，還能保持一定的耐壓強度,。比如 BT@HBP-40 的擊穿強度還有 17.1 MV/m。這保留的擊穿強度對復(fù)合材料的實際應(yīng)用具有重要的意義,。復(fù)合材料的最大儲能密度可以依照下面的公式計算

其中 ε 復(fù)合材料的介電常數(shù),，E 是復(fù)合材料的擊穿強度。圖 2.18 給出了通過公式計算得到的復(fù)合材料在工頻（50 Hz）下的最大儲能密度,。復(fù)合材料的最大儲能密度隨填料含量的增加,，先減小后增大。當(dāng)鈦酸鋇的體積分數(shù)為 40%的時候,，BT@HBP-40 的最大儲能密度和純的聚合物基體相當(dāng),。這個結(jié)果對該材料的實際應(yīng)用具有重要意義，因為 BT@HBP-40 在較低的電壓下就能表現(xiàn)出高的儲能密度,。