Core-shell engineering of graphite nanosheets reinforced PVDF toward synchronously enhanced dielectric properties and thermal conductivity

材料科学 石墨 热导率 电介质 复合材料 壳体(结构) 芯(光纤) 电导率 光电子学 物理化学 化学
作者
Yanqing Zhang,Fan Zhang,Mengyuan Zhang,Jin Luo,Yuhua Shi,Ronghua Yin,Guangheng Wang,Wenying Zhou
出处
期刊:European Polymer Journal [Elsevier BV]
卷期号:215: 113236-113236 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.eurpolymj.2024.113236
摘要

Polymer composites integrating high dielectric permittivity (ε′) but low loss, large breakdown strength (Eb) and thermal conductivity (TC), have attracted widespread attention in electronic devices and power systems. To simultaneously achieve these properties in graphite nanosheet (GNS)/poly(vinylidene fluoride, PVDF), the GNS were first encapsulated by a layer of aluminum oxide (Al2O3), and then incorporated into PVDF, and the resulting PVDF nanocomposites' dielectric properties and TC were explored in terms of the Al2O3 shell thickness and filler loading. The insulating Al2O3 shell serves as a barrier layer for the formation of leakage current and long-distance electron migration thus resulting in much lower dielectric loss and conductivity of the GNS@Al2O3/PVDF. It effectively mitigates the dielectric mismatch between the filler and host matrix, further introduces more traps that can capture charge carriers, and increases the barrier height for electron detrapping subsequently preventing the growth of electric trees and elevating the Eb. Moreover, the Al2O3 interlayer alleviates both the phonon density state and phonon impedance mismatches between the filler and matrix and facilitates the interfacial phonon transport thus leading to improved TC. The dielectric parameters and TC of the GNS@Al2O3/PVDF can be simultaneously modulated by optimizing the Al2O3′s thickness. This work offers an effective approach for designing and fabricating the polymeric nanodielectrics concurrently integrating high ε′ but low loss, enhanced Eb, and TC for prospective applications in power equipment and microelectronic devices.
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
小马甲应助111采纳,获得10
刚刚
刚刚
Kyrie完成签到,获得积分0
1秒前
哈机密级发布了新的文献求助10
1秒前
子叶叶子完成签到,获得积分0
1秒前
琪儿完成签到 ,获得积分10
1秒前
Xu完成签到,获得积分10
1秒前
emo小熊完成签到,获得积分10
1秒前
659发布了新的文献求助10
2秒前
Total完成签到,获得积分10
2秒前
xing完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
线呢完成签到 ,获得积分10
3秒前
yanny完成签到,获得积分10
3秒前
celk2010完成签到,获得积分10
3秒前
1111完成签到,获得积分10
4秒前
坚定的问梅完成签到,获得积分10
4秒前
晓晖完成签到,获得积分10
4秒前
山泽发布了新的文献求助10
5秒前
Orange应助ruby采纳,获得10
5秒前
guozi完成签到,获得积分10
5秒前
炫潮浪子完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
111完成签到,获得积分10
5秒前
jj完成签到,获得积分10
6秒前
牛奶秋刀鱼完成签到 ,获得积分10
6秒前
Anker完成签到,获得积分10
6秒前
自由竺完成签到,获得积分10
6秒前
温婉的荷花完成签到,获得积分10
7秒前
英姑应助沈格采纳,获得10
7秒前
Cutewm发布了新的文献求助10
7秒前
浮生只梦欢完成签到,获得积分10
8秒前
匆匆完成签到 ,获得积分10
8秒前
戴帽子完成签到,获得积分10
8秒前
程老六完成签到 ,获得积分10
8秒前
zzx完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
hq6045x完成签到,获得积分10
9秒前
1111发布了新的文献求助10
10秒前
雨伞发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7253170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875348
关于积分的说明 18736290
捐赠科研通 6933751
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199896
关于科研通互助平台的介绍 2374618
邀请新用户注册赠送积分活动 2174539