TiO2形状对TiO2/PVDF复合材料介电性能影响的建模与仿真研究

摘要：

TiO2/PVDF复合材料具有优异的高介电性能,在高电压和储能绝缘领域有着广泛应用前景.采用有限元法对TiO2/PVDF复合材料体系的结构和性能进行模拟与仿真研究,通过建立二维和三维两种模型,从电场强度、漏电流密度、体系能量密度分布角度系统地研究复合材料的击穿机理,研究TiO2形状对复合材料介电性能的影响.研究结果表明,掺杂5vol％TiO2组分,相比于球形TiO2/PVDF复合材料,线形TiO2/PVDF复合材料的电场强度、漏电流密度、体系能量密度分布较为均匀,畸变较小,高电场强度、漏电流密度和能量密度区域明显减少,材料表面最高电场强度、漏电流密度、能量密度分别降低了1.42倍、1.41倍、2.01倍,材料内部平均电场强度、漏电流密度、能量密度分别降低了1.25倍、1.19倍、1.52倍.仿真结果表明线形TiO2/PVDF复合材料有着更强的耐击穿能力,为制备高介电性能新材料提供理论依据.

关键词：TiO2/PVDF、电场强度、漏电流密度、体系能量密度、击穿、建模与仿真

所属期刊栏目：27

分类号：TB383(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51777047

在线出版日期：2022-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：121-127