相分离法同时提高全有机介电聚合物共混物的机械性能和电容性能
本工作致力于获得具有优异介电储能性能的电介质材料,因此选择了综合性能较为优异的 P(VDF-HFP)作为基体相,三种不同的聚甲基丙烯酸酯作为第二相,通过对材料的微结构设计及调控,采用静电纺丝、热压成膜以及热处理的方法制备了P(VDF-HFP)/P(iBMA)、 P(VDF-HFP)/PMMA、P(VDF-HFP)/PBMA这三种共混复合薄膜,实验及计算表明, P(VDF-HFP)/P(iBMA) (10/1)混合薄膜较高的击穿强度(830 MV/m)来源于全面提升的力学性能 ,而力学性能的提升则是得益于共混复合薄膜的微观相分离结构。
该结构所产生的 "球孔"结构,使得 P(VDF-HFP)和P(iBMA)之间产生了很多粗糙的相间区域,而这些区域,一方面可以 作为连接链,阻碍两相在变形下的滑动 ,另一方面可以 阻碍裂纹的延伸 ,应力可以通过相间区域进行传递,弱化了应力集中,复合薄膜的力学性能因此提升。除此之外,这些相间区域还可以作为"陷阱"将载流子束缚于其中,从而有效地降低了其电导损耗,因此获得了超高的击穿强度。
原文信息
标题:
Concurrently enhanced mechanical properties and capacitive performance in all-organic dielectric polymer blend via phase separation
期刊号:
Journal of Applied Physics 131, 124101 (2022)
作者:
Ting Zhou+, Le Zhou+*, Yi-Xuan Liu, Jing-Tong Lu, Shan He, Wei Li, Geng Li, Fang-Zhou Yao*, Yang Shen, and Ke Wang*
原文链接:
https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/5.0084679
期刊介绍
期刊封面
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