基于分散质量及聚合物/颗粒界面影响的聚合物纳米复合材料频率依赖性电导率

《Polymer Composites》：Frequency-Dependent Electrical Conductivity in Polymer Nanocomposites Based on the Impacts of Dispersion Quality and Polymer/Particle Interphase

1. 研究分析了频率变化对聚合物纳米复合材料替代电导率的影响，开发了基于排除体积等效盒子模型的新方法，结合Torquanto模型和渗滤理论构建了系统电导率预测模型，并通过多因素验证展示了模型在不同形状纳米颗粒和固化特性下的高精度和适用性。

　　

摘要

本研究全面探讨了频率变化对聚合物纳米复合材料替代电导率的影响。为此，首先开发了一种新的分析模型，通过使用排除体积（EVs）作为专门设计的等效箱模型（EBM）的元素来近似含有球形纳米粒子的系统的直流电导率。同时，利用开发的标度理论引入了聚合物/粒子界面在排除体积内部的重要作用。此外，还采用了Torquanto模型来近似纳米粒子团簇的电导率。利用改进的渗透理论模型，研究了聚合物纳米复合材料的替代电导率随频率变化的关系。每个建模阶段的结果都通过与文献中获得的有效数据进行了验证。对比研究表明，该模型在不同情况下都表现出较高的准确性和可靠性，例如样品固化特性的变化或系统中使用不同形状的纳米粒子时。研究发现，将频率范围划分为更小的区间可以在具有复杂内部相互作用的系统中显著提高模型的准确性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。