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對于介電彈性體而言，高k陶瓷填料的高負荷量可提高介電常數(shù)，但其楊氏模量也大大提高，填料的高負荷量可提高復(fù)合材料在制造過程中的復(fù)合粘度。在本研究中，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)制備的石墨烯片(GE)來提高乙丙二烯單體(EPDM)基彈性體的介電常數(shù)。分析了EPDM-基彈性體的固化、電學(xué)、流變學(xué)、介電和力學(xué)性能與GE用量的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在10³Hz時，添加0.5%的石墨烯片可使EPDM控制的介電常數(shù)從2.0提高到6.6(提高230%)，而電阻率變化不大。此外，在1.7 Hz時，添加0.5%的石墨烯片使EPDM控制的復(fù)合粘度從48000 Pa S降低到16500 Pa S(降低了1.9倍)。與EPDM控制相比，0.5%的石墨烯使介電常數(shù)與楊氏模量的相對比值提高了180%。
 
 
圖1. PECVD石墨烯片的FT-IR光譜。
 
  
圖2. PECVD石墨烯片的拉曼光譜。
 
  
圖3. EPDM/石墨烯化合物的(a)復(fù)合粘度和(b)儲能模量。
 
  
圖4. EPDM/石墨烯化合物的固化曲線。
 
 
圖5. EPDM復(fù)合材料的SEM顯微照片:(a)EPDM控制;(b)石墨烯片;(c)EPDM/GE-0.3;(d)EPDM/GE-0.5。 
 
  
圖6. EPDM/石墨烯復(fù)合材料的介電性能:(a)介電常數(shù);(b)介電損耗。
 
       相關(guān)研究成果由南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院力學(xué)工程學(xué)院Jun Su等人于2021年發(fā)表在J Mater Sci: Mater Electron (https://doi.org/10.1007/s10854-021-05575-5)上。原文：Effect of plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) graphene content on the properties of EPDM/graphene composites。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號