編號(hào)：CYYJ03827
篇名：氮化鋁絕緣層改性的聚偏氟乙烯基復(fù)合薄膜儲(chǔ)能性能研究
作者：劉鵬 張?zhí)鞐?張昌海 馮宇 張?jiān)?李長(zhǎng)明 遲慶國(guó)
關(guān)鍵詞： P(VDF-TrFE-TFE) 磁控濺射 氮化鋁 熱壓 多層結(jié)構(gòu) 儲(chǔ)能性能
機(jī)構(gòu)： 工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（哈爾濱理工大學(xué)）
摘要： 聚偏氟乙烯(poly(vinylidene fluoride),PVDF)及其共聚物因具有高介電常數(shù)而備受關(guān)注,然而高電場(chǎng)下嚴(yán)重極化損耗和電導(dǎo)損耗限制了其更廣泛的應(yīng)用。在該研究中,應(yīng)用磁控濺射技術(shù)將氮化鋁(aluminum nitride,AlN)薄層沉積到聚(偏氟乙烯–三氟乙烯–氯氟乙烯)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorofluoroethylene),P(VDF-TrFE-CFE),PVTC)薄膜表面,并制備三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜AlN/PVTC/AlN(APA)和多層復(fù)合薄膜AlN/PVTC/AlN/PVTC/AlN(APAPA)。系統(tǒng)地研究AlN薄層對(duì)PVTC薄膜儲(chǔ)能性能的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,APAPA復(fù)合薄膜表現(xiàn)出較優(yōu)異的介電和儲(chǔ)能特性,其相對(duì)介電常數(shù)達(dá)到11.28(103Hz),是純PVTC的1.49倍,介電損耗仍保持較低水平(tanδ=0.016)。此外,施加530kV/mm電場(chǎng)時(shí),薄膜儲(chǔ)能密度和效率分別達(dá)到16.62J/cm3和63.8%,明顯優(yōu)于純PVTC薄膜。由于寬禁帶AlN薄層可以抑制電極處電荷注入及其在薄膜內(nèi)部傳輸及熱壓工藝導(dǎo)致復(fù)合薄膜的晶相轉(zhuǎn)變,使儲(chǔ)能性能得到提升。該文所作研究為提高含氟鐵電聚合物薄膜的儲(chǔ)能性能提供一種表面改性方法。
