三氧化鎢與高聚物復合功能材料制備及電學性質.pdf

1、本文根據(jù)復合功能材料的設計原則，選擇超高分子量聚乙烯為基體，分別選擇三氧化鎢的微米和納米兩種尺寸的顆粒作為功能體。設計并制備了微米三氧化鎢-超高分子量聚乙烯復合樣品和納米三氧化鎢-超高分子量聚乙烯復合樣品。 首先，摸索樣品的制備工藝。在確定樣品制備工藝之后，在多個燒結溫度下制備出多個組分配比的樣品。 然后對每組樣品分別進行了伏安曲線，阻抗譜和介電譜的測量。并根據(jù)伏安曲線測量數(shù)據(jù)計算了主要樣品的非線性系數(shù)。微米三氧化鎢顆粒

2、-超高分子量聚乙烯復合樣品的非線性系數(shù)較好，遠高于納米三氧化鎢-超高分子量聚乙烯復合樣品。在兩個系列的復合樣品中，三氧化鎢顆粒含量高的樣品非線性系數(shù)較高，并且250℃燒結的樣品的非線性系數(shù)高于其他溫度燒結的樣品，最高可達98。當有機物含量高于80％時，樣品變成絕緣體。 對典型的樣品做了微觀形貌和相結構分析，并將非線性較好的與非線性不好的樣品以及微米顆粒功能體的與納米顆粒功能體的復合樣品做了分析對比。特別對于非線性較好的微米三氧化

3、鎢-超高分子量聚乙烯復合樣品，本文仿照常用壓敏電阻的研究方法，計算了勢壘，并且比較了勢壘與非線性系數(shù)變化趨勢，結果表明勢壘變化趨勢與非線性系數(shù)一致。 壓敏電阻的伏安特性的非線性轉變對應著勢壘，但是勢壘產生的動力學因素卻不一定相同。在對ZnO壓敏電阻非線性的研究中，被廣為接受的是晶界缺陷勢壘理論。但是這對解釋本文中樣品的非線性并不是特別符合。結合相結構，微觀形貌和電學性能的測試結果，經分析認為樣品的非線性與外加電場導致的高電阻晶相