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Progress in Natural Science:Materials International 2024年第3期34卷 591-597页

作者： Dongmei zhang Yufan Li Yuchao Li Zhonggui Sun Hanxue Zhu Lujia Yang yanhu zhan Yankai Li Shi Wang Jun-Wei Zha School of Mathematical Sciences Liaocheng University School of Materials Science and Engineering Liaocheng University State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays & Institute of Advanced Materials (IAM) Nanjing University of Posts & Telecommunications School of Chemistry and Biological Engineering University of Science and Technology Beijing

A tri-layered(B-G-B) dielectric films were simply prepared by alternatively spin-coating boron nitride/polymethylmethacrylate(BN/PMMA, B) and graphene nanosheets(GNS/PMMA, G) compound solutions. The structure, morphology, thermal conductivity, and particularly the dielectric and relaxation behaviors were systematically studied. Results showed that a good exfoliation and dispersion of BN and GNS can be simply achieved through intensive mechanical compounding with PMMA in the internal mixer. The dielectric constant and breakdown strength of the obtained 1-3-1(B-G-B) sandwich composite film reached 4.3(@1 kHz) and 458.6kV/mm, being 119 % and 113 % higher than that of pure PMMA, respectively. Furthermore, the overall thermal conductivity of sandwich 1-3-1 composite increased by 112 % due to the addition of thermally conductive BN and GNS. The sandwich design strategy provided an effective way of achieving good permittivity, high insulation, and improved thermal conductivity simultaneously, showing potential applications in the miniaturization and integration of electronic devices.

关键词： Breakdown strength Composites Dielectric constant Sandwich structure Thermal conductivity

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不同维数填料对橡胶Payne效应的影响

高分子材料科学与工程 2017年第1期33卷 92-96页

作者：战艳虎孟艳艳夏和生聊城大学材料科学与工程学院山东聊城252000 四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

在变外力作用下,填充橡胶的动态模量会随着应变的增加而急剧下降的现象称为Payne效应。研究填充橡胶的Payne效应可以保证橡胶制品在使用过程中的安全性和可靠性,同时获得具有良好力学性能的橡胶制品。文中通过胶乳-双辊连用法制备了炭黑... 详细信息

在变外力作用下,填充橡胶的动态模量会随着应变的增加而急剧下降的现象称为Payne效应。研究填充橡胶的Payne效应可以保证橡胶制品在使用过程中的安全性和可靠性,同时获得具有良好力学性能的橡胶制品。文中通过胶乳-双辊连用法制备了炭黑/天然橡胶复合材料(RCB)、碳纳米管/天然橡胶复合材料(RCNT)和石墨烯/天然橡胶复合材料(RGE)。扫描电镜和透射电镜图像显示,该方法可以将填料均匀分散在橡胶基体中。Mooney-Rivlin曲线和动态力学性能测试显示RGE复合材料的Payne效应最强,RCB复合材料的Payne效应最弱。

关键词：橡胶 Payne效应石墨烯碳纳米管

超声分散制备天然橡胶/丁苯橡胶/炭黑/碳纳米管纳米复合材料

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高分子材料科学与工程 2011年第1期27卷 130-134页

作者：战艳虎伍金奎闫宁夏和生高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川成都610065

通过超声分散制备了分散均匀的碳纳米管(CNTs)/天然橡胶母料,利用母料制备了天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/炭黑(CB)/碳纳米管复合材料。通过比较常规搅拌、双辊混炼和超声分散三种方法对碳纳米管的分散及对复合材料性能的影响,表明超声... 详细信息

通过超声分散制备了分散均匀的碳纳米管(CNTs)/天然橡胶母料,利用母料制备了天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/炭黑(CB)/碳纳米管复合材料。通过比较常规搅拌、双辊混炼和超声分散三种方法对碳纳米管的分散及对复合材料性能的影响,表明超声分散能实现碳纳米管在基体中均匀分散,CNTs和CB的协同作用提高了复合材料的力学性能,当CB/CNTs之比为37/3时力学性能最高,与未加CNTs增强的体系相比,拉伸强度提高了6.4%。当CNTs含量为7phr,与未加CNTs的体系相比,压缩模量提高了20%。

关键词：天然橡胶丁苯橡胶天然胶乳碳纳米管超声分散

兼具应变传感和电磁屏蔽双功能的柔性水凝胶基聚合物的研究进展

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复合材料学报 2023年第12期40卷 6554-6571页

作者：胡煦煦魏子健谢兆新张冉战艳虎聊城大学材料科学与工程学院聊城252000

水凝胶基柔性聚合物材料,因其优异的传感性能、良好的延展性,广泛应用于智能可穿戴应变传感器领域。然而,传感器件在使用过程中,会发生信号干扰,影响设备的正常运转。因此,开发兼具有应变传感和电磁屏蔽双功能的水凝胶材料具有重要意义... 详细信息

水凝胶基柔性聚合物材料,因其优异的传感性能、良好的延展性,广泛应用于智能可穿戴应变传感器领域。然而,传感器件在使用过程中,会发生信号干扰,影响设备的正常运转。因此,开发兼具有应变传感和电磁屏蔽双功能的水凝胶材料具有重要意义。本文介绍了水凝胶材料的应变传感及电磁屏蔽机制,分析了微观结构、溶剂种类、导电填料种类和导电网络结构对双功能水凝胶材料性能的影响,并根据目前双功能水凝胶的研究现状,提出了该领域的发展方向和应用前景。

关键词：水凝胶电磁屏蔽应变传感器导电性多功能材料

全固态钠离子电池用聚氧化乙烯基固态聚合物电解质研究进展

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高分子材料科学与工程 2019年第9期35卷 177-184页

作者：付雪连李玉超战艳虎王双双廖成竹卢周广聊城大学材料科学与工程学院山东聊城252059 南方科技大学材料科学与工程系广东深圳518055

钠离子电池用聚氧化乙烯(PEO)基固态电解质较有机液态电解液具有更高的安全性、柔韧性和稳定性,是最有发展前景的下一代电池技术。然而,PEO存在室温下易结晶,离子电导率低,成膜力学性能差等问题,限制了其在钠离子电池中的广泛应用。文... 详细信息

钠离子电池用聚氧化乙烯(PEO)基固态电解质较有机液态电解液具有更高的安全性、柔韧性和稳定性,是最有发展前景的下一代电池技术。然而,PEO存在室温下易结晶,离子电导率低,成膜力学性能差等问题,限制了其在钠离子电池中的广泛应用。文中从钠盐选择和PEO基体改性两方面综述了钠离子电池用PEO基固态聚合物电解质在改善其离子电导率、电化学窗口和离子迁移数等性能方面的研究,并展望了其发展前景。

关键词：聚氧化乙烯固态聚合物电解质钠离子电池电化学性能

高介电常数低介电损耗PEG@graphene/PVDF复合材料的制备及性能研究

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高电压技术 2017年第7期43卷 2211-2215页

作者：李玉超王双双葛祥才战艳虎廖成竹卢周广聊城大学材料科学与工程学院聊城252059 南方科技大学材料系深圳518055

将单端氨基化聚乙二醇(PEG-NH2)接枝的石墨烯填充到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,通过溶液法制备了PEG@graphene/PVDF纳米复合材料,并借助扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)以及阻抗分析仪等手段对复合材... 详细信息

将单端氨基化聚乙二醇(PEG-NH2)接枝的石墨烯填充到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,通过溶液法制备了PEG@graphene/PVDF纳米复合材料,并借助扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)以及阻抗分析仪等手段对复合材料的结构形貌及介电性能进行了分析表证。研究表明:改性的石墨烯具有较好的溶剂稳定性,能均匀分散在PVDF基体中,与基体界面结合良好;具有核壳结构的PEG@graphene有效提高了PVDF复合材料的介电常数,降低了介电损耗。PEG@graphene/PVDF质量分数3%复合材料的介电常数高达137,介电损耗为0.29(50 Hz)。

关键词：聚乙二醇石墨烯聚偏氟乙烯介电常数复合材料

高介电常数、低介电损耗聚合物复合电介质材料研究进展

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材料导报 2017年第15期31卷 18-23页

作者：李玉超付雪连战艳虎谢倩葛祥才陶绪泉廖成竹卢周广聊城大学材料科学与工程学院聊城252059 南方科技大学材料系深圳518055

高介电常数聚合物电介质材料作为当今信息功能材料的研究热点,具有实际的应用价值和前景。综述了聚合物基复合电介质材料的分类及优缺点,以及从材料微观结构设计和填料界面修饰出发(如三元杂化或设计核壳和三明治结构),来获得高介电常... 详细信息

高介电常数聚合物电介质材料作为当今信息功能材料的研究热点,具有实际的应用价值和前景。综述了聚合物基复合电介质材料的分类及优缺点,以及从材料微观结构设计和填料界面修饰出发(如三元杂化或设计核壳和三明治结构),来获得高介电常数、低介电损耗聚合物复合电介质材料的研究状况和应用前景,以期对高介电、低损耗聚合物基电介质材料有一个更直观全面的了解,进一步拓展该类材料在电气和生物工程领域的研究和应用。

关键词：高介电常数低介电损耗聚合物电介质核壳结构

基于石墨烯表面刷的聚偏氟乙烯电介质材料性能研究

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聊城大学学报（自然科学版） 2023年第4期36卷 67-73页

作者：王振杨柳杨永志李玉超战艳虎李艳凯聊城大学材料科学与工程学院山东聊城252059

采用溶液法将接枝有聚甲基丙烯酸甲酯表面刷的石墨烯(rGO-g-PMMA)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)体系中,制备了柔性rGO-g-PMMA/PVDF复合电介质材料,并利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、热重分析和精密阻抗分析仪分析表征了... 详细信息

采用溶液法将接枝有聚甲基丙烯酸甲酯表面刷的石墨烯(rGO-g-PMMA)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)体系中,制备了柔性rGO-g-PMMA/PVDF复合电介质材料,并利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、热重分析和精密阻抗分析仪分析表征了rGO-g-PMMA及其复合材料结构形貌和介电性能。结果表明:rGO-g-PMMA在DMF中具有良好的溶剂稳定性;改性rGO-g-PMMA表面刷材料的引入一方面促进了其在PVDF基体中分散,形成良好的界面结合,有效提升了复合材料的介电常数;另一方面,rGO-g-PMMA表面刷的存在有效抑制了材料的介电损耗。其中,当w(rGO-g-PMMA)=0.4%时,rGO-g-PMMA/PVDF材料的介电常数达12.6,介电损耗仅有0.03,是纯PVDF的131%和97%。该策略为超柔性聚合物储能电介质材料研究提供了重要思路。

关键词：石墨烯介电常数介电损耗聚偏氟乙烯复合材料

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两类农用棚膜防雾滴涂层表面张力

聊城大学学报（自然科学版） 2024年第3期37卷 62-68页

作者：王秀珍滕谋勇杨铭霞李梦瑶贾清战艳虎聊城大学材料科学与工程学院山东聊城252059

近些年,为了提高大棚的透光性,提高作物的产量和质量,农用棚膜亲水涂层得到广泛关注,市场上出现了各种亲水涂层。但是对于表面张力的研究却很少。为此,在聚乙烯(PE)薄膜上制备不同配比PVA/Al_(2)O_(3)亲水涂层及丙烯酸、丙烯酸六氟丁酯... 详细信息

近些年,为了提高大棚的透光性,提高作物的产量和质量,农用棚膜亲水涂层得到广泛关注,市场上出现了各种亲水涂层。但是对于表面张力的研究却很少。为此,在聚乙烯(PE)薄膜上制备不同配比PVA/Al_(2)O_(3)亲水涂层及丙烯酸、丙烯酸六氟丁酯和4-丙烯酰氧基二苯甲酮三元共聚物亲水涂层,测量了对于三种液体(水、二碘甲烷、甲酰胺)的接触角。利用几何平均(OW)法和Lifshitz-van der Waals/酸碱(LW/AB)法间接计算亲水涂层的表面张力,并与未处理PE薄膜和电晕处理的PE薄膜进行对比,发现亲水涂层的表面张力大于电晕处理的PE薄膜和未处理的PE薄膜;且OW法计算得到PVA/Al_(2)O_(3)亲水涂层比例为5∶3时表面张力最大;LW/AB法计算得到PVA/Al_(2)O_(3)亲水涂层比例为5∶2时表面张力最大。由原子力显微镜得到的PVA/Al_(2)O_(3)亲水涂层比例为5∶3时粗糙度最大。本研究可为农用棚膜防雾滴涂层的开发提供理论指导。

关键词：表面张力接触角润湿性亲水涂层防雾滴

磁控溅射镀镍修饰聚乙烯醇纤维膜的电磁屏蔽性能

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聊城大学学报（自然科学版） 2023年第3期36卷 50-55,63页

作者：谢倩郝雪卉赵利民胡煦煦战艳虎李玉超聊城大学材料科学与工程学院山东聊城252059

尽管聚合物纤维基电磁屏蔽材料因其优异的柔韧性已广泛应用于可穿戴屏蔽器件领域,但是如何通过结构设计和工艺优化获得高效的屏蔽纤维仍是一个巨大挑战。基于此,利用磁控溅射工艺在静电纺丝制备的聚乙烯醇纤维表面均匀沉积镍层。当磁控... 详细信息

尽管聚合物纤维基电磁屏蔽材料因其优异的柔韧性已广泛应用于可穿戴屏蔽器件领域,但是如何通过结构设计和工艺优化获得高效的屏蔽纤维仍是一个巨大挑战。基于此,利用磁控溅射工艺在静电纺丝制备的聚乙烯醇纤维表面均匀沉积镍层。当磁控溅射时间为50 min时,该材料的导电率和饱和磁化强度分别为47.7 S/cm和16.1 emu/g。由于优异的导电性能和磁性能,对于X波段的电磁波,厚度为1.67μm镍修饰的聚乙烯醇纤维膜的电磁屏蔽效能为16 dB,比屏蔽效能(屏蔽效能与厚度之比)为9.6×10^(4) dB/cm。通过屏蔽机理分析可知,该材料是以反射为主的屏蔽材料。制备的纤维膜在屏蔽服、可穿戴电子器件等领域具有潜在的应用前景。

关键词：电磁屏蔽磁控溅射静电纺丝聚乙烯醇