Enhanced high permittivity BaTiO3–polymer nanocomposites from the cold sintering process

材料科学 复合材料 体积分数 陶瓷 电介质 介电常数 烧结 纳米复合材料 耗散因子 钛酸钡 电阻率和电导率 制作 相对介电常数 介电损耗 复合数 聚合物 工程类 电气工程 病理 医学 替代医学 光电子学
作者
Takao Sada,Kosuke Tsuji,Arnaud Ndayishimiye,Z. Hugh Fan,Yoshihiro Fujioka,Clive A. Randall
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:128 (8) 被引量:18
标识
DOI:10.1063/5.0021040
摘要

The dielectric property relations of a series of BaTiO3–polymer composites with a uniquely high-volume fraction of ceramic [(1 − x)BaTiO3–x polytetrafluoroethylene (PTFE), with volume fractions x = 0.025, 0.05, 0.1, and 0.2] are studied. Such high-volume fraction of the BaTiO3 phase is achieved by using the cold sintering process, as it enables a single-step densification of oxides at an extremely low temperature; typically, the volume fractions from other processing methods are limited to ceramic filler volume fractions of ∼0.6. Microstructural and resistivity analyses suggest that the optimal range of the polymer content to effectively enhance the functions is x = 0.05, as higher volume fractions of the polymer hinder the densification of the ceramic. The composite exhibits improved properties such as lower loss tangent, higher resistivity, and high permittivity that vary systematically with x following an empirical mixing law. Here, we consider the composite mixing law trends and the changes to properties, which indicate that size effects are also being induced in the dielectric response, including shift of Tc, broadening of transition, and reduction of permittivity with respect to volume fraction of the PTFE. Our findings provide a new and simple strategy for the fabrication of ceramic–polymer composites with extremely high relative permittivities and resistivities, and these observations all point to a route that can allow us to engineer new types of advanced dielectric materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无涯完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
Liu完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
cc完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
Akim应助cccr02采纳,获得10
11秒前
解觅荷发布了新的文献求助10
11秒前
zyyyy完成签到,获得积分10
15秒前
qy发布了新的文献求助10
16秒前
平淡的中心完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
小橙完成签到 ,获得积分10
21秒前
第八大洋发布了新的文献求助10
24秒前
无私啤酒完成签到,获得积分10
27秒前
松子的ee完成签到 ,获得积分10
28秒前
orixero应助maclogos采纳,获得10
32秒前
小二郎应助清图采纳,获得10
32秒前
蓝胖子完成签到,获得积分10
35秒前
五花膘完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
周师辰发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
脑残骑士老张完成签到,获得积分10
40秒前
ding发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
Minicoper发布了新的文献求助10
46秒前
彭于晏应助Jancy采纳,获得10
48秒前
斯文败类应助彩色菀采纳,获得10
49秒前
jenningseastera举报小荔枝求助涉嫌违规
49秒前
celinewu完成签到,获得积分10
56秒前
SMG完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
1分钟前
桐桐应助Shining_Wu采纳,获得10
1分钟前
江风海韵完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325127
关于积分的说明 10221379
捐赠科研通 3040230
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668691
邀请新用户注册赠送积分活动 798766
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758535