【摘要】 陶瓷/导电填料虽然可以大幅提高复合材料的介电常数，但这些填料可能形成载流子的导电通路，使低频下高电导率和介电损耗成为严重的问题。

本期我们重点介绍多层结构对材料介电性能的影响。

陶瓷/导电填料虽然可以大幅提高复合材料的介电常数，但这些填料可能形成载流子的导电通路，使低频下高电导率和介电损耗成为严重的问题。制备多层结构的薄膜是解决这一问题的有效方法。多层结构可以有效地防止整个薄膜形成导电网络，从而抑制介电损耗。在多层结构中，每一层都起到各自的作用，包括实现有效绝缘、增加界面极化、优异热导性等，以及界面势垒效应带来的高击穿强度。

图1（a）制备PBP/BT@DPA三明治结构薄膜.

磺化聚芳醚腈（SPEN）、氮化硼纳米片（BNNS）等，这些物质都具有绝缘性，可用作绝缘层使用以发挥对介电损耗的高效抑制作用。Chen等以掺杂10wt%多巴胺包覆钛酸钡的聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）（HFP/BT@DPA）材料作外层，0.75wt%氮化硼纳米片（BNNs）作中间层（图1a）制备具有三明治结构的薄膜，外层混合物在提高介电常数（100 Hz,k = 11）的同时，也因为陶瓷颗粒的聚集产生孔隙和MWS界面极化，造成介电损耗增加，通过引入绝缘的中夹层阻碍了电分支的生长，抑制泄露电流密度，从而抑制了介电损耗的增长，但这种抑制作用在高频下不明显（100 Hz, tanδ < 0.1; 106 Hz, tanδ=0.3）。此外，绝缘层的固有低介电常数可以限制复合材料的电能密度（8.37 J·cm-3）。

本期由于版面原因，更多关于高介电材料的知识我们下一期再介绍。

参考文献

[1] Chen F J,Zhou Y J,Guo J M,Sun S,Zhao Y T,Yang Y J,Xu J H. RSC Advances,2020,10,(4):2295.

[2] Feng Y,Li M-L,Li W-L,Zhang T-D,Zhao Y,Fei W-D. Applied Physics Letters,2018,112,(2):022901.

 

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