高储能密度固体介电复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种高储能密度固体介电复合材料的制备方法，所述的制备方法是以具有高介电常数的无机陶瓷粉体和聚丙烯腈为材料，通过用聚丙烯腈稀溶液将无机陶瓷粉体相包覆起来，再经过真空脱泡、流延成膜、溶剂蒸发、压延、真空热压、预氧化、高温烧结而制得。制备的固体介电复合材料是导体-高介电-导体的结构，导体是碳材料，高介电物质是无机陶瓷材料。该材料的性能为：厚度≤3μm，储能密度高达0.65Wh/g，介电常数高达38900，介电损耗因子小于1％，可用于制备大容量多层陶瓷电容器。

主权项

高储能密度固体介电复合材料的制备方法，其特征是，该制备方法包括以下步骤：(1)在60～80℃、搅拌条件下，将聚丙烯腈聚合物粉体溶解在二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，制得质量浓度为5～10％的聚丙烯腈稀溶液；其中，聚丙烯腈聚合物粉体的分子量为5～20万；(2)将步骤(1)制得的聚丙烯腈稀溶液与无机陶瓷粉体混合均匀，球磨6～8h，制得聚丙烯腈稀溶液包覆无机陶瓷粉体的电介质溶液；(3)将步骤(2)制得的电介质溶液经脱泡后流延成介电层，使其厚度≤8μm；(4)将步骤(3)制得的介电层在130℃的真空条件下慢慢脱除DMF，制得复合材料；(5)将步骤(4)制得的复合材料经压延、真空热压、预氧化、高温烧结而制得高储能密度固体介电复合材料；其中，真空热压条件为：真空度为1.0×10‑3Pa，温度为150～250℃，压力为2～20Mpa，时间为10～30min。