通过有限元和实证模型分析聚合物陶复合材料对电气和机械性能的性能
Kiran Keshyagol1, Shivashankarayya Hiremath1,2, Vishwanatha H M3
1Department of Mechatronics, Manipal Institute of Technology, Manipal Academy of Higher Education, Manipal 576104, India.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 10, 2024
概括
这项研究提高了使用CCTO/PDMS等陶填充剂的聚合物复合材料的介电电容. 较高的填充物含量改善了容量和能量储存,用于电容应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 聚合物和陶复合材料具有可调节的介电性质.
- 了解填充剂度效应对于材料优化至关重要.
研究的目的:
- 为了估计复合材料的介电性.
- 模拟填充剂度对机械和电气性能的影响.
主要方法:
- 结合马克斯韦尔-瓦格纳-西拉斯 (MWS) 和布鲁格曼模型的实证建模.
- 复合材料的有限元分析.
- 在聚甲基 (PDMS) 矩阵中使用酸 (BT) 和铜酸氧化物 (CCTO) 填充剂.
主要成果:
- 介电电容度随着填料含量增加而增加.
- 在电容应用中,CCTO/PDMS复合材料表现出卓越的性能.
- 在CCTO/PDMS复合材料中,容量达到900nF,储能为450nJ.
- 增加的压力对电容型号的机械性能产生了积极的影响.
结论:
- 该研究提供了对填充剂度对复合材料性能影响的见解.
- CCTO/PDMS复合材料对基于压力的电容器件具有前景.
- 材料的电容性是改变电性质的关键.
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