石墨烯/聚酰亚胺介电复合材料的制备与性能

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2017年第1期

论文作者：王鸣玉 王亚 李衡峰

文章页码：62 - 69

关键词：聚酰亚胺;石墨烯;逾渗体系;介电性能;密闭氧化法;

摘    要：采用密闭氧化法制备氧化石墨,经过超声分散剥离得到氧化石墨烯（graphene oxide,GO）,然后以聚乙烯吡咯烷酮为保护剂、维生素C（Vc）为还原剂,在N,N-二甲基甲酰胺溶液中还原氧化石墨烯,得到还原状态的石墨烯（reduced graphene oxide,rGO）,最后采用原位复合、流涎成膜方法制备石墨烯/聚酰亚胺（rGO/PI）复合薄膜。利用傅里叶变换红外光谱仪（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱仪（X-ray photoelectron spectrograph,XPS）、热重分析/差式扫描量热分析（TGA/DSC）等多种表征方法对rGO和rGO/PI复合薄膜的形貌、结构和热稳定性进行分析,用宽频介电谱仪测试复合薄膜的介电性能。结果表明,rGO是一种高效的导电填料,极少的添加量即可显著提高PI的介电常数,且对PI的其它性能影响较小。rGO/PI复合薄膜的介电常数随rGO填料含量的变化规律符合逾渗阈值模型,逾渗阈值f0为0.461%,临界指数q为0.523。当rGO含量（质量分数）为0.7%时,薄膜的介电常数为35.1,是纯PI的8.4倍。