BaTiO3PVDF复合材料薄膜的成膜工艺及性能研究的中期报告.docx

BaTiO3PVDF复合材料薄膜的成膜工艺及性能研究的中期报告
本研究旨在探究BaTiO3和PVDF复合材料薄膜的成膜工艺及性能。此为本研究的中期报告，主要介绍已完成的工作及初步结果。
一、材料制备
1.BaTiO3粉末制备：采用溶胶-凝胶法合成BaTiO3粉末。首先，钛酸四丁酯、硝酸钡和乙二醇在有机溶剂中混合，形成透明的混合液。然后将混合液放置于水浴中加热，使其缓慢干燥。最后将干燥的凝胶粉末在高温下煅烧，获得BaTiO3粉末。
2.PVDF制备：将聚偏氟乙烯（PVDF）片状样品切成细小的颗粒。将PVDF颗粒加入甲醇中，并在搅拌下使其均匀混合，然后将混合液放入超声器中，在45°C下超声分散30分钟，将其静置一段时间以去除大颗粒和空气泡。最后将溶胶离心凝固，并在200°C下烘干以获得均匀的PVDF薄膜。
3.BaTiO3-PVDF复合薄膜制备：将BaTiO3粉末和PVDF颗粒按照不同的质量比例混合制备溶液，具体比例为：BaTiO3/PVDF1/5、1/10和1/15。将混合物在超声波下震动均匀，然后将该混合物旋涂在玻璃基板上，最后在烘箱中烘干。
二、性能测试
已完成的性能测试包括表面形貌观察、厚度测量、电学测试和力学测试。
1.表面形貌观察：使用扫描电子显微镜（SEM）观察样品表面形态。发现BaTiO3颗粒在PVDF基体中均匀分布，未发现明显的聚集现象，表面平整度良好。
2.厚度测量：使用显微计测量样品厚度，发现样品厚度均匀，且随着BaTiO3颗粒含量的增加而增加。
3.电学测试：使用LCR测试仪测量薄膜的介电常数和介电损耗，结果表明随着BaTiO3颗粒含量的增加，复合材料的介电常数和介电损耗都有所增加。
4.力学测试：使用万能材料试验机测量复合材料的力学性能。结果表明，与PVDF单独制备的薄膜相比，BaTiO3-PVDF复合薄膜的弹性模量和硬度都有所增加，但拉伸强度和断裂伸长率下降。
三、初步总结
以上结果表明，采用溶胶-凝胶法制备的BaTiO3粉末和使用超声波法制备的PVDF薄膜具有较好的均匀性和可控性。制备的BaTiO3-PVDF复合薄膜具有较高的介电常数和介电损耗，但降低了其力学性能。未来的工作将进一步优化制备工艺，改进复合材料的力学性能。