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高介电常数(高K值)聚合物基电介质复合材料在电子和电机等行业中有着极为重要的运用,因此提高电介质材料的介电常数非常有意义。碳纳米管(CNTs)具有较大的长径比和较高的电导率,使其成为比较合适的高介电复合材料的填料。尽管在过去的一段时间,人们对CNTs填充复合材料的介电行为和渗流现象进行了一定的研究,然而对于CNTs在交变电场下的极化规律,CNTs与基体树脂不同的界面、更高的频率(GHz)以及变化温度的条件下复合材料介电性能和渗流现象的机理研究仍然不清楚。本文主要研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)/氰酸酯(CE)高介电纳米复合材料的制备方法及其性能。为了提高MWCNTs与CE的相容性,改善MWCNTs与CE的界面性能,采用Fenton试剂对MWCNTs进行表面改性,利用红外光谱、拉曼光谱等对改性后的碳纳米管(MWCNTs-OH)进行表征,结果表明MWCNTs表面接枝了大量的羟基,然后采用原位聚合法分别制备出MWCNTs/CE和MWCNTs-OH/CE高介电纳米复合材料。对MWCNTs/CE和MWCNTs-OH/CE复合材料的热性能进行研究,结果表明1wt%MWCNTs加入CE树脂中,降低了树脂的Tg和耐热性能,而加入1wt%MWCNTs -OH后,材料的Tg保持不变,并显著地提高了材料的热稳定性。对MWCNTs/CE和MWCNTs-OH/CE复合材料的介电性能进行研究,结果表明两种MWCNTs复合材料的渗流阈值大致相等,大约都为0.62wt%。复合材料达到渗流阈值时,复合材料的介电常数迅速增大。1KHz下MWCNTs/CE复合材料最大介电常数为114,而MWCNTs-OH/CE复合材料最大介电常数为165,填料与基体不同的界面性能对复合材料的介电常数影响显著。复合材料发生渗流效应时,不但介电常数迅速增大,介电损耗也呈非线性的迅速增大。10-3.25×109Hz、MWCNTs含量低于渗流阈值时,复合材料的介电常数和介电损耗随频率的变化很小,然而当MWCNTs含量超过渗流阈值时,介电常数和介电损耗随频率的增大迅速降低。1KHz、-50-200℃范围内,MWCNTs含量低于渗流阈值时,复合材料的介电常数与介电损耗几乎不随温度的变化而变化,当MWCNTs含量超过渗流阈值时,复合材料的介电常数随着温度的升高而下降,介电损耗随着温度升高而升高。