Inserting insulating barriers into conductive particle channels: A new paradigm for fabricating polymer composites with high dielectric permittivity and low dielectric loss

材料科学 电介质 复合材料 介电损耗 导电体 介电常数 钛酸钡 渗流阈值 复合数 偶极子 电场 高-κ电介质 陶瓷 电阻率和电导率 光电子学 电气工程 工程类 物理 有机化学 化学 量子力学
作者
Wei Wu,Xueqing Liu,Zhe Qiang,Jiying Yang,Yuhong Liu,Kai Huai,Bailang Zhang,Shuxiang Jin,Yueyuan Xia,Kun Fu,Jianming Zhang,Yuwei Chen
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier]
卷期号:216: 109070-109070 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2021.109070
摘要

A longstanding challenge in fabricating high dielectric polymer composite is how to rationalize structure design to improve dielectric permittivity while minimizing dielectric loss. Typically, adding conductive particles in to the composite often leads to an increase in the dielectric loss caused by leakage current due to ‘insulator-conductor’ transition at the percolation threshold. This work presents a strategy for simultaneously assembling conductive and insulating particles to form chainlike structures, based on dipole-dipole interactions induced by electric fields. Specifically, insulating barium titanate (BaTiO3) particles can be subtly embeded in the conductive graphite channels to serve as barriers. The formation of such morphology plays an important role for balancing the high dielectric permittivity and relatively low dielectric loss for conductive fillers/polymer composite systems. With only 2.5 wt% graphite, the dielectric permittivity can be enhanced significantly upon electric field induced assembly, while the dielectric loss also inevitably increases to 396. By incorporating additional 5 wt% BaTiO3 (barriers), we are able to reduce the dielectric loss to as low as 0.19 while the dielectric permittivity still remains relatively high (73.5). This work provides a critical material design concept for high-performance flexible dielectric materials based on creating barriers through the assistance of electric fields in ternary composites, which prevents the generation of leakage current between conductive fillers interfaces.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助布丁采纳,获得10
刚刚
小小少年发布了新的文献求助10
刚刚
lukescholar完成签到,获得积分10
刚刚
灵巧寻真完成签到,获得积分10
1秒前
zhui发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
接班人完成签到,获得积分10
1秒前
Joker完成签到,获得积分10
1秒前
小杭76应助顺心的太兰采纳,获得10
1秒前
Q_123发布了新的文献求助10
2秒前
王皮皮完成签到 ,获得积分10
2秒前
laola完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
zzf发布了新的文献求助10
4秒前
丘比特应助lukescholar采纳,获得10
5秒前
璇213发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
向日葵发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
淡淡夕阳发布了新的文献求助10
6秒前
比巴卜完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
xuan完成签到,获得积分10
7秒前
婷婷完成签到,获得积分10
8秒前
GarrickO应助cxd采纳,获得20
8秒前
dgygy发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
安铸完成签到 ,获得积分10
9秒前
所所应助一张不够花采纳,获得10
9秒前
10秒前
平头张完成签到,获得积分10
10秒前
nannannan发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
xuan发布了新的文献求助30
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5351484
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4484581
关于积分的说明 13959628
捐赠科研通 4384162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2408799
邀请新用户注册赠送积分活动 1401373
关于科研通互助平台的介绍 1374874