图2-4给出了测试频率1kHz时Ni/BaTi03/PVDF三相复合材料的介电常数随

BaTi03体积含量、Ni质量分数的变化关系。从图中可以看出，复合材料的介电常数

随着BaTi03体积含量和Ni质量分数的改变而变化很大。

1)复合材料的介电常数随着BaTi03体积含量的增加呈大体增加趋势，在不含Ni情况下，介电常数由8(0v%BaTi03)增加大22(50v%BaTi03)左右，这种现象一方面与BaTi03本身高介电性能有关，含量越高的BaTi03自然拉高复合材料的介电常数;另一方面也可以从界面极化的角度来解释，由于PVDF基体和BaTi03的电导率不同，在外电场作用下，载流子运动到PVDF基体和BaTi03的相界面处时，会被相界面捕获，大量电荷在相界面处形成积累，从而产生界面极化。如果BaTi03含量增加，PVDF基体和BaTi03的界面数量增加，所形成的界面极化密度增加，复合材料的整体极化强度也就相应增加，因此宏观上就表现为复合材料介电常数的提高。复合材料的介电常数随着Ni含量的增加则表现出先升高后下降的趋势，其中获得最高介电常数的Ni粉的最佳含量为1w%，在BaTi03含量为SOv%时介电常数约为40}为不掺杂Ni的两倍。这种现象可以从微电容器的角度进行解释，导电颗粒Ni分散在PVDF基体中，可以看做是这些导电颗粒被很薄的绝缘体所包围，这种微结构可以看做是微电容器。如果一定数量的导电粒子相互连接而又保持之间有绝缘材料间隔，即这些导电粒子形成平行板关系，就相当于形成了一种微电容器并联的结构，从而能够获得较高的电容，提高复合材料的介电常数。另外，Ni粉的加入可以提高复合材料的介电常数，也可以从界面极化的角度来理解:导电颗粒和绝缘体之间的电导率也存在很大的差异，当导电颗粒分散在聚合物基体中时，绝缘体和导电颗粒的相界面会捕获大量电荷形成电荷积累，产生界面极化。因此Ni粉的加入相当于在BaTi03的基础上增加了极化的强度，从而能够增大复合材料的介电常数。但是如果Ni含量过多，Ni彼此接触团聚，将会在绝缘的复合材料中形成导电通道，漏电流现象增加，表征电荷储存能力的介电常数自然也就下降，这也就是为什么Ni含量为Sw%的复合材料的介电常数大幅下降的原因。

图2-5给出了在测试频率1kHz时Ni/BaTi03/PVDF三相复合材料的介电损耗随BaTi03体积含量、Ni质量分数的变化关系。从图中可以看出，复合材料的介电损耗角正切值随着BaTi03体积含量的增加而增加，但是增加幅度不大，基本都保持在0.04以下。复合材料的介电损耗主要是由BaTi03本身决定((BaTi03是一种铁电体，介电损耗较大)，原则上BaTiO:的添加会提高复合材料的介电损耗，但实验结果表明该复合材料的介电损耗与纯PVDF相比不增反降。这可能是BaTi03和Ni表面的钦酸醋偶联剂起到了作用，钦酸酷偶联剂能够使BaTi03,Ni在PVDF基体更好的分散，体系均一性良好，从而电子云分布比较均匀，引起的介电损耗也就相应的降低，同时偶联剂的加入能限制PVDF基体C-F偶极子的转动，偶极式损耗就相应降低，自然也会降低介电损耗。