对于电介质材料来说,介电常数、介电损耗、特征击穿强度是关键因素。不同BT@SiO2填料含量与复合材料介电常数 和介电损耗的关系如下图所示。可以看出,与纯PEI相比,填料的加入可以有效提高复合材料薄膜的介电常数,并且复合 材料薄膜的介电常数随着填料含量的增加而增加。在频率为400 Hz的情况下,当BT@SiO2的体积分数为1.0%时,PEI复合 材料的介电常数达到最大为5.7,与纯PEI相比提升约28%。与纯PEI相比,填料的加入明显降低了复合材料的介电损耗,最 高仅为0.011,与纯PEI相比降低了54%。
聚醚酰亚胺(PEI)具有独特的力学性能和介电性能的组合,因其具有高延展性、高击穿强度和低介电损耗等特点而成 为高性能微电子应用的首选材料。山东科技大学曲绍宁等首先采用Stober法制备了二氧化硅(SiO2)包覆钛酸钡(BT) (BT@SiO2)填料,在BT纳米颗粒的表面包裹SiO2缓冲层,通过SiO2包裹BT减轻电场畸变,以达到增强击穿强度的作用。之 后通过溶液浇铸法制备PEI/BT@SiO2复合材料薄膜,该方法简单、高效,操作要求不高。该研究为制备高储能密度聚合物 复合材料提供了更为有效的方法。