Nanocomposites with enhanced dielectric permittivity and breakdown strength by microstructure design of nanofillers

نانوکامپوزیتهای پلیمری-سرامیکی به علت تراکم توان فوقانی و قابلیت شارژ کردن-تخلیه سریع، نقش مهمی را در سیستم قدرت پالس ایفا می کنند. آنها همچنین دارای توانایی بالقوه برای بهبود عملکرد در خازن های ذخیره انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی و سلاح های انرژی جنبشی هستند، زیرا آنها شامل ماتریس پلیمری با مقاومت بالا و قدرت بالا و دیافراگمی با انعطاف پذیری بالا هستند و بنابراین می توانند به سطح بالایی از انرژی برسند تراکم نگهداری در این کار، از طریق یک روش عددی محدود و یک مدل مدل میدان فاز، از لحاظ تئوری، نانوکامپوزیتها با انعطاف پذیری دی الکتریک و استحکام شکست دی الکتریک را با طراحی ریز ساختار نانوفیلرهای سرامیکی، که جهت گیری، مورفولوژی و ترتیب نانوفیلرها را پوشش می دهد، تجزیه می کنند. نتایج نشان می دهد که جهت گیری نانو فیبرهای سرامیکی تاثیر قابل توجهی بر روی دیاگرام الکتریکی و مقاومت شکست نانوکامپوزیت ها دارد. مقایسه نانوذرات و نانوفیب ها نشان می دهد که میزان افزایش تعاملات بین ماتریس پلیمر و نانوفیلرهای سرامیک می تواند موجب تقویت شکست شکست الکتریکی نانو کامپوزیت ها شود. بر اساس نتایج فوق، دو ساختار ساندویچ شامل نانوذرات و نانوساختار ساخته شده است تا تراکم ذخیره انرژی بیشتری را دنبال کنند.