1、第六届“求是杯”全校大学生课外学术科技作品竞赛高高介电常数核壳纳米填料介电常数核壳纳米填料/PTFE微波复合材料的研究微波复合材料的研究作品概述作品概述1作品作品性能性能2应用应用前景前景3目录目录 contents contents 4成果展示成果展示目录目录 contents contents 研究背景研究背景及作品及作品概述概述1Part1.1 1.1 聚合物基微波介质复合材料的理论聚合物基微波介质复合材料的理论 高介电常数、低介电损耗且介电性能灵活可调 优异的力学和热学性能 机械加工性能好u 项目研究背景：项目研究背景：u 聚合物基微波介质复合材料聚合物基微波介质复合材料优点优点：随着
2、微波通信技术的高速发展，越来越多的微波器件和系统，如功分器、移相器、滤波器、天馈系统、相控阵雷达系统等，需要大量具备优异的微波介电性能和良好的力学、热学以及机械加工性能的微波介质材料。作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能目录目录 contents contents 1Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能以PTFE为基体，引入核壳纳米填料AgTiO2来制备微波复合介质材料。采用可控自组装技术制备高介电常数陶瓷为壳的新型纳米核壳填料。采用新型膦酸类表面活性剂，极大改善无机核壳填料与聚合物之间的相溶性。提出有效介质渗流理论模型，准确预测
3、复合材料介电常数随含量的变化趋势。1.2 1.2 本文主要内容和创新点本文主要内容和创新点研究背景研究背景及作品及作品概述概述目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.1 1 制备方法制备方法 图 AgTiO2核壳结构的具体制备流程图 复合材料的具体制备流程目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料
4、复合材料的介电性能的介电性能2 2.2 2 核壳核壳结构性能分析结构性能分析 图2-2 无定型AgTiO2的XRD图谱图2-3 (a)锐钛矿型AgTiO2的XRD图谱(b)金红石型AgTiO2的XRD图谱目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示图2-4 (a)样品分散分布图(b)样品团聚分布图(c)无定型AgTiO2(d)锐钛矿型AgTiO2(e)金红石型AgTiO2作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.2 2 核壳结构性能分析目录目录 contents cont
5、ents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.3 3 AgTiO2AgTiO2晶型对介电性能的影响晶型对介电性能的影响图3-3 (a)不同晶型AgTiO2/PTFE复合材料介电常数与频率变化关系图(b)不同晶型AgTiO2/PTFE复合材料损耗与频率变化关系图目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能图3-8
6、不同金红石型AgTiO2体积分数的复合材料介电性能与频率的变化关系(a)介电常数与频率的变化关系(b)介电损耗与频率的变化关系2 2.4 AgTiO24 AgTiO2含量对介电性能的影响含量对介电性能的影响目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.5 5 理论模拟理论模拟 EMT模型：Percolation theory模型：EMPT模型：目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成
7、果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.6 6 偶联剂对介电性能的影响偶联剂对介电性能的影响图4-3 不同偶联剂处理金红石型AgTiO2的傅里叶红外光谱(a)KH570 (b)OPA (c)PFBPA(d)三种偶联剂处理的AgTiO2傅里叶红外光谱对比图目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.6 6 偶联剂偶联剂对介电性能的影响对介电性能的影响 图
8、4-4 AgTiO2核壳填料不同表面处理的热释重分析图谱图4-9 不同偶联剂处理gTiO2/PTFE复合材料介电性能的对比图3-7 不同AgTiO2体积分数复合材料断面SEM图片(a)30 vol.%,(b)40 vol.%,(c)50 vol.%,(d)60 vol.%,(e)70 vol.%,(f)金红石型AgTiO2核壳结构TEM图片目录目录 contents contents 2Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能AgTiOAgTiO2 2/PTFE/PTFE复合材料复合材料的介电性能的介电性能2 2.6 6 偶联剂对介电性能的影响偶联剂对介电性能的
9、影响目录目录 contents contents 3Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能成果展示成果展示3 3.1 1 发表论文发表论文l 发表SCI论文1篇论文标题：Dielectric performance of polymer-based composites containing core-shell AgTiO2 nanoparticle fillersAgTiO2核壳纳米填料聚合物基复合材料的介电性能目录目录 contents contents 3Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能成果展示成果展示3 3.2
10、 专利申请专利申请l 申请专利一项：发明名称：一种聚四氟乙烯基复合材料及其制备方法与应用专利号：201510691311.1.目录目录 contents contents 3Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能成果展示成果展示3 3.3 企业合作企业合作l 江西航宇新材料股份有限公司（新三板上市高技术企业）技术开发合同书目录目录 contents contents 4Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能应用前景应用前景4 4.1.1 应用范围应用范围高固相含量时可用作高储能介质材料如：超级电容器、微波储能武器等低固相含量时可应用于高性能毫米波电路板 如：天线系统、毫米波雷达系统等可用于高导热型封装材料、基板材料等。如:芯片封装、LED基板等目录目录 contents contents 4Part作品概述作品概述应用前景应用前景成果展示成果展示作品性能作品性能应用前景应用前景4 4.2.2 下一步研究计划下一步研究计划
