摘要:通過溶膠凝膠法制備了CaCu3Ti4O12(CCTO),CaCu(3-x)MgxTi4O12(CCMTO,x=0.02,0.1,0.2)陶瓷顆粒,以聚偏氟乙烯(PVDF)為基體,采用機械共混熱壓制備了PVDF/CCMTO復合材料。研究了CCMTO煅燒溫度和Mg^2+摻雜量對PVDF/CCMTO復合材料介電性能、擊穿電壓、儲能密度的影響,以及CCTO填充量對PVDF/CCTO復合材料拉伸強度的影響。結果表明,當煅燒溫度為700℃時,陶瓷顆粒粒徑較小且分布較窄,復合材料介電性能較好,Mg^2+摻雜后增大了CCTO陶瓷顆粒的晶粒尺寸,當x=0.1時,復合材料的介電常數可以到達96,介電損耗為0.21(填料含量為60%,常溫,100 Hz時),此時PVDF/CCMTO儲能密度達到1.284 J/cm^3,相比于PVDF/CCTO儲能密度提高了一倍。在相同填充量下擊穿電壓幾乎相差不大。PVDF/CCMTO相比于PVDF/CCTO介電常數提高了71%,介電損耗幾乎不變,Mg^2+摻雜顯著提高了PVDF/CCTO復合材料的介電性能。當CCTO填充量為50%時,復合材料出現團聚現象,PVDF/CCTO復合材料隨CCTO填充量的增加,拉伸強度不斷下降。
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