● 摘要
随着电子设备趋向于小型化和便携化方向发展，对于制备电容器件的关键材料提出了具有更高的介电常数和加工性能的要求。近年来，导体（半导体）/聚合物复合材料凭借其渗流效应产生的“绝缘—导电”转变可以获得较高的介电常数兼具聚合物基体的优良加工性能而获得广泛关注。然而，形成导电网络所带来的较大介电损耗则限制了其实际应用。为了降低聚合物基复合材料的介电损耗同时保持其具有高介电常数，本文应用低维导体和半导体材料作为填料添加于聚偏氟乙烯（PVDF）基体中制备具有可控特殊结构的介电复合材料。 应用二维微米铝片（Aluminum flakes，AFs），采用球磨热压法成功制备了具有层状定向结构的AFs/PVDF复合材料。AFs在基体中平行定向排布诱导了复合材料的形状各向异性和介电性能各向异性。在AFs的填充量为27 vol%时，AFs/PVDF复合材料面内方向的介电常数高达600（@10000 Hz），相应的面外方向的介电常数仅有50。而两个方向的介电损耗均不随含量变化，保持在0.02以下。在此基础上，深入研究AFs排布方式对于复合材料介电性能的影响，包括AFs非定向排布结构和按角度（θ）取向排布。通过调节AFs的排布方式，可以实现对介电常数的变化控制，而介电损耗保持不变。此外，AFs/PVDF复合材料具有较好的频率稳定性、温度稳定性和柔韧性，为嵌入式电容器提供了潜在应用。 应用一维半导体纳米棒材料硫化铋（Bismuth sulfide, Bi2S3），制备了两相渗流Bi2S3/PVDF复合材料，10 vol%的Bi2S3明显增强了PVDF基的介电常数（> 2000 @100 Hz）。而为了降低两相材料较高的介电损耗(> 2 @100 Hz)，添加了第三相AFs制备了三相渗流Bi2S3-AFs/PVDF复合材料。AFs形成了层状平行结构，能够有效地降低复合材料的介电损耗（
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