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还原氧化石墨烯在铁电聚合物复合材料介电增强中的作用

DOI：10.1016/j.apsusc.2018.11.150 期刊：Applied Surface Science 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 具有高介电常数的柔性聚合物复合材料在电气和电子应用中极具价值。本研究通过溶液法将还原氧化石墨烯(rGO)和巨介电常数CaCu3Ti4O12(CCTO)颗粒掺入聚偏氟乙烯(PVDF)基体，成功制备出高介电常数(高k值)且低介电损耗的柔性复合材料。这种三相复合材料兼具各二相复合材料的优势，同时规避了其缺陷。当rGO和功能化CCTO分别占体积分数0.61%和12.5%时，在1kHz频率下实现了高达约40.4的介电常数和相对较低的约0.08的介电损耗角正切值。复合材料介电性能的提升可能源于诱导极化效应、rGO固有的高介电常数，以及rGO片层间的隧穿效应对材料导电性和介电损耗的重要影响。该陶瓷/rGO/聚合物三相杂化策略有望用于设计和制备兼具理想柔性与介电性能的高k值复合材料。
作者： Zhe Chen，Yanan Liu，Lijun Fang，Pingkai Jiang，Xingyi Huang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究还原氧化石墨烯在铁电聚合物复合材料介电增强中的作用。

研究成果

记录了一种用于柔性高介电常数复合材料的陶瓷/还原氧化石墨烯/聚合物三相策略。与两相PVDF/RGO和PVDF/CCTO纳米复合材料相比，三相PVDF/CCTO/rGO复合材料表现出显著提升的介电性能。当柔性PVDF复合材料中包含0.61体积分数的还原氧化石墨烯和12.5体积分数的功能化钛酸钙铜（CCTO）时，在1kHz频率下实现了高达约40.4的介电常数和相对较低的约0.085的介电损耗。

研究不足

该研究聚焦于复合材料的介电性能，并未广泛探究其其他潜在应用或力学性能。

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