НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

Конденсаторы с улучшенной производительностью и улучшенными свойствами очень желательны для разработки следующего поколения гибкой миниатюрной персональной электроники и импульсных энергосистем. Однако стремительному прогрессу в этой области препятствует ограниченная совместимость существующих материалов и желаемых методов переработки. В недавней публикации в Journal of Polymer Science физик-полимерщик Кьюн-Донг Шен и его коллеги сообщают о многообещающем решении этой проблемы путем смешивания небольшого количества ароматической политиомочевины (PTU) с сополимером винилиденфторида с хлортрифторэтиленом P(VDF-CTFE) для увеличения резервной мощности и технологичности композитного материала.

Линейные ароматические диэлектрические полимеры на основе мочевины представляют собой аморфные полимеры с большими дипольными моментами. Эти полимеры обладают очень высокой эффективностью заряда-разряда или низкой потерей энергии. К сожалению, эти диэлектрические полимеры едва растворимы в обычных полярных растворителях, и они являются хрупкими. Кроме того, они несовместимы с широко используемыми методами тонкопленочной обработки, включающими литье под давлением, горячее прессование и двухосную ориентацию.

Сополимеры на основе винилиденфторида (VDF) с хлортрифторэтиленом (CTFE) и гексафторпропиленом (HFP) имеют высокие диэлектрические постоянные и большие плотности энергии при высоком электрическом поле. Однако сильное дипольное взаимодействие в полимерах на основе VDF приводит к заметному гистерезису поляризации. Как следствие, эффективность разряда-заряда низка, а диэлектрические потери велики. Чтобы увеличить плотность энергии и эффективность разряда диэлектрических полимеров, в полимерную матрицу внедряют неорганические материалы, в том числе наночастицы, ультратонкие нанослои и нановолокна.

Доктор Шен и соавторы добавили небольшое количество ароматического PTU в матрицу P(VDF-CTFE). Полимер на основе ароматической мочевины эффективно предотвращает насыщение ранней поляризации в поле ниже поля пробоя. Между тем, PTU вносит структурные дефекты в кристаллы P (VDF-CTFE) и уменьшает общую кристалличность. Это исследование показывает, что неполярные фазы, включая аморфные области и параэлектрические кристаллы, играют важную роль в сохранении и высвобождении энергии PVDF и сополимеров на основе винилиденфторида.

Источник: http://onlinelibrary.wiley.com/