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随着电子、电工行业的快速发展,对于具有优良综合性能的介电材料的需求量也逐渐增大。传统的介电材料铁电陶瓷由于加工性能差和密度大,不符合多元化的形状要求和轻质要求,而聚合物基复合介电材料具有优异的加工性能以及性能可调性,因此作为一种新型的介电材料获得了广泛关注。碳纳米纤维(CNFs)具有优异的导电性能及特殊的高长径比形貌,将CNFs加入聚合物中,能使复合材料在很低的填料含量下即可达到渗流阈值,介电常数得到很大提高。本实验以具有优异综合性能且低成本的新型一维纳米材料,碳纳米纤维为填料,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,主要对CNFs/PVDF体系的介电性能进行了研究,并试图通过不同的方法制备出具有高介电常数、低介电损耗且介电性能稳定的CNFs聚合物基复合材料。通过超声粉碎的方法制备出不同长径比的CNFs,并研究了CNFs长径比对CNFs/PVDF复合材料介电性能的影响以及复合材料介电性能随频率和填料含量的变化规律。CNFs长径比影响了其在聚合物基体中的分散情况,CNFs长径比和其分散状况共同影响复合材料的介电性能。具有较低长径比的CNFs有,随着CNFs长径比的降低,复合材料的渗流阈值呈现出先增大后减小的规律。对CNFs表面进行改性,分别用聚醚酰亚胺(PEI)和氧化氢氧化铝(AlO(OH))两种物质对CNFs进行包覆。实验结果证明,对CNFs表面进行包覆改性可以有效改善CNFs/PVDF复合材料的介电性能,在介电常数提高的同时,可保持较低的介电损耗,且介电性能更稳定。经过表面包覆改性的CNFs使复合材料具有更明显的渗流效应,而且使渗流阈值提高。PEI改性CNFs/PVDF复合材料的渗流阈值为1.06wt%,AlO(OH)改性CNFs/PVDF复合材料的渗流阈值为4.51wt%。采用静电纺丝技术制备了CNFs/PVDF纳米纤维膜复合材料,并通过热压技术进一步制得CNFs/PVDF纳米纤维层压片复合材料。由于复合纳米纤维膜的特殊形貌结构,CNFs/PVDF纳米纤维复合材料展现出独特的介电性能。复合纳米纤维膜材料介电常数很低,在1到2之间；纳米纤维层压片复合材料的介电常数在CNFs含量为2wt%时提高到了23左右,且其介电损耗和AC导电率都很小。