聚氨酯-銅酞菁新型儲能材料的介電性能研究.pdf

1、介電彈性體(Dielectric Elastomer，DE)是具有化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的彈性聚合物。在外加電場刺激下產(chǎn)生很大的形變;電場撤除后迅速恢復(fù)到原有尺寸。它具有質(zhì)量輕、反應(yīng)時間超短、彈性能密度高、成本低等特點。介電彈性體尤其適用于頻率低、變形大的能量發(fā)電場合。
　　本課題采用的聚氨酯泡沫在施加壓力時，厚度減小、表面積保持不變。首先采用溶液法制備銅酞菁齊聚物，然后采用物理方法將其加入到聚氨酯泡沫孔洞中以制備高彈性聚氨酯/銅酞菁電介質(zhì)

2、復(fù)合材料。SEM結(jié)果顯示，銅酞菁含量為225wt％復(fù)合材料中具有連續(xù)結(jié)構(gòu)且具有大量孔洞的聚氨酯表面完全被銅酞菁覆蓋。
　　本文研究了銅酞菁以及聚氨酯/銅酞菁復(fù)合材料的復(fù)阻抗（Z*）、復(fù)介電常數(shù)（E*）、復(fù)電模量（M*）的頻率依存性以及Z*和M*的Cole-Cole曲線。采用一系列恒相位元件等效電路模型對實驗結(jié)果進(jìn)行理論分析。結(jié)果顯示，CuPc存在三種松弛行為，即CuPc薄片與電極之間的界面極化、晶粒界面效應(yīng)、基體效應(yīng)。CuPc低頻

3、下高復(fù)介電常數(shù)是由高度極化的極化子的移動以及電極與CuPc之間的界面極化造成的。另外，CuPc晶粒間的介電效應(yīng)是難以清楚辨認(rèn)的。復(fù)合材料中不存在基體與晶粒界面效應(yīng)，且阻抗Z*曲線和阻抗Cole-Cole曲線顯示其介電行為由復(fù)合材料與復(fù)合材料/電極的界面極化引起。隨著壓力的增加，復(fù)合材料通過表面CuPc的接觸造成的晶粒界面效應(yīng)占主要地位。
　　最后測試聚氨酯/銅酞菁復(fù)合材料在不同壓力下的充放電性能。結(jié)果顯示，此電介質(zhì)復(fù)合材料具有將機(jī)