研究目的
研究通过等离子体处理BaTiO3纳米颗粒增强PVDF/BaTiO3纳米复合材料中的电活性相及其对介电性能的影响。
研究成果
对BaTiO3纳米颗粒进行等离子体处理可增强PVDF纳米复合材料中的电活性γ相，改善分散性，并提高介电常数、降低介电损耗。该研究表明等离子体处理在改性填料表面以提升聚合物纳米复合材料性能方面具有潜力。
研究不足
该研究聚焦于等离子体处理对BaTiO3纳米颗粒的影响及其与PVDF的复合。但未探究等离子体处理工艺的可扩展性以及纳米复合材料在实际工况下的长期稳定性。
1：实验设计与方法选择
本研究采用非热等离子体处理对BaTiO3纳米颗粒进行功能化，随后将其掺入PVDF基体形成纳米复合材料。分析了BaTiO3表面官能团与PVDF之间的相互作用。
2：样品选择与数据来源
使用直径为400 nm的BaTiO3纳米颗粒。选用PVDF粉末和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）制备基体。
3：实验设备与材料清单
纳秒脉冲发生器（MPC-30）,X射线光电子能谱仪（XPS）（ESCALAB250，Thermo VG，美国）,扫描电子显微镜（SEM，SU 3500，日立仪器有限公司，日本）,傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）（布鲁克，型号IFS 48）,飞利浦PW1820-X射线衍射仪,偏光显微镜（POM，BM-57XCC，双旭电子有限公司，中国）,接触角分析仪（Krüss TC40-Mk1，德国）,频率响应分析仪（安捷伦4294A）
4：实验流程与操作步骤
对BaTiO3纳米颗粒进行等离子体处理后，与PVDF在DMF中混合。将混合物浇铸在玻璃板上，干燥后对其结构、形貌和介电性能进行表征。
5：数据分析方法
采用XPS、SEM、FTIR、XRD、POM、接触角测量和介电性能测量等方法分析纳米复合材料。
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获取完整内容-
X-ray photoelectron spectroscopy
ESCALAB250
Thermo VG
Used for surface elemental analysis of BaTiO3 nanoparticles.
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Fourier transform infrared spectrometer
IFS 48
Bruker
Used for identifying the crystal phase of the composites.
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Frequency response analyzer
4294A
Agilent
Used for measuring the dielectric properties of the nanocomposites.
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Nanosecond-pulse generator
MPC-30
Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences
Used for plasma treatment of BaTiO3 nanoparticles.
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Scanning electron microscope
SU 3500
Hitachi Instrument Co., Ltd
Used for observing the micro-morphology of the samples.
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X-ray diffractometer
PW1820
Philips
Used for characterizing the crystal structure of the composites.
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Polarizing microscope
BM-57XCC
Shuangxu Electron Co., Ltd
Used for recording crystal phase morphological images of the nanocomposite.
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Drop shape analyzer
TC40-Mk1
Krüss
Used for static water contact angle measurement.
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