聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料的制备及介电性能的研究的任务书.docx

聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料的制备及介电性能的研究的任务书
任务书
一、研究背景
聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种重要的极性高分子材料，具有良好的物理化学性能和应用前景，已经广泛用于能源存储、传感器、电介质等领域。而钛酸钡（BaTiO3）因为其高比电容、较高的介电常数、饱和极化强度高、无压电畴漏电流等优点而受到了广泛地关注，被认为是一种优良电介质材料。因此，将PVDF和BaTiO3材料进行复合将会在电子、能源、信息传输等方面具有广泛的应用前景。因此，本研究将聚焦于制备PVDF/BaTiO3复合材料及其介电性能的研究。
二、研究目的
本研究的目的是制备PVDF/BaTiO3复合材料，并测试优化其介电性能。为达到此目的，需要完成以下子目标：
1.制备聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料。
2.对所制备的复合材料进行形态结构和物理化学性质的表征。
3.测试复合材料的介电常数和介电损耗，并研究复合材料的介电性能与其它物理性质之间的关系。
三、研究方法
本研究将使用以下方法和技术：
1.材料的制备：采用溶液共混法，在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中将PVDF与BaTiO3混合，制备复合材料。
2.形态结构的表征：利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）研究复合材料的表面形态和结晶性质。
3.物理化学性质表征：通过红外光谱仪（IR）、热重分析仪（TGA）和差式扫描量热仪（DSC）研究复合材料的分子结构和热性质。
4.介电性能测试：采用交流阻抗法测试复合材料的介电常数和介电损耗，并研究复合材料的介电性能与其它物理性质之间的关系。
四、研究内容
1.制备聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料
本研究将采用溶液共混法，在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中将PVDF与BaTiO3混合，制备聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料。
2.对所制备的复合材料进行形态结构和物理化学性质的表征
研究人员将使用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）研究PVDF/BaTiO3复合材料的表面形态和结晶性质；利用红外光谱仪（IR）、热重分析仪（TGA）和差式扫描量热仪（DSC）研究复合材料的分子结构和热性质。
3.测试复合材料的介电常数和介电损耗，并研究复合材料的介电性能与其它物理性质之间的关系
采用交流阻抗法测试聚偏氟乙烯钛酸钡复合材料的介电常数和介电损耗，并研究其介电性能与其它物理性质之间的关系。
五、研究预期结果
本研究将制备出PVDF/BaTiO3复合材料，并测试优化其介电性能。预期结果如下：
1.能够成功制备出PVDF/BaTiO3复合材料。
2.对所制备的复合材料进行形态结构和物理化学性质的表征，得到复合材料的分子结构和热性质，并对其进行优化。
3.可以测试出复合材料的介电常数和介电损耗，并研究其介电性能与其它物理性质之间的关系。
六、研究计划及时间安排
本研究计划将耗时2-3个月，目标如下：
第一阶段：前期准备（1周）
熟悉所需材料和设备；整理文献；确定研究方案。
第二阶段：材料制备及表征（3-4周）
1.制备PVDF/BaTiO3复合材料。
2.对所制备的复合材料进行形态结构和物理化学性质的表征。
第三阶段：介电性能测试及分析（2-3周）
测试复合材料的介电常数和介电损耗，并研究复合材料的介电性能与其它物理性质之间的关系。
第四阶段：数据分析和文章撰写（1-2周）
整理分析数据，并撰写文章。
七、研究团队与分工
本研究由本学科领域的专家组成，包括一位教授和两名研究生。具体的分工如下：
1.教授：制定研究方案，负责项目的整体进度和研究成果的审核和总结。
2.研究生1：负责材料的制备及表征，对复合材料的形态结构和物理化学性质进行研究。
3.研究生2：负责介电性能测试及分析，研究复合材料的介电性能与其它物理性质之间的关系。参与数据分析和文章撰写。