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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2019

11.12.2018 | Review

Recent development on modification of synthesized barium titanate (BaTiO3) and polymer/BaTiO3 dielectric composites

verfasst von: Jun Su, Jun Zhang

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2019

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Abstract

In order to fabricate barium titanate (BaTiO3) particles with high purity, small particle size and narrow distribution of particle size, the synthesis methods and doping elements should be properly selected. Compared to polar polymers, non-polar polymers have advantages on the fabrication of miniaturized and lightweight electronic devices, due to excellent process-ability and little endogenous heat generated in the electric field. To avoid the aggregation of BaTiO3 particles in polymer matrix, several nanometer thick organic coating on the BaTiO3 surface is needed. What’s more, the alignment of BaTiO3 and hybrid use of fillers can further improve the dielectric properties of polymer/BaTiO3 composites.

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Zurück zum Zitat S. Zhu, W. Zhang, J. Zhang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 6519 (2018) S. Zhu, W. Zhang, J. Zhang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 6519 (2018)
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Zurück zum Zitat S. Zhu, J. Guo, J. Zhang, J. Appl. Polym. Sci. 135, 45936 (2018) S. Zhu, J. Guo, J. Zhang, J. Appl. Polym. Sci. 135, 45936 (2018)
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Zurück zum Zitat G.L. Wang, Y.Y. Zhang, L. Duan et al., J. Appl. Polym. Sci. 132, 42613 (2015) G.L. Wang, Y.Y. Zhang, L. Duan et al., J. Appl. Polym. Sci. 132, 42613 (2015)
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Zurück zum Zitat L. Jiang, A. Betts, D. Kennedy et al., J. Mater. Sci. 50, 7930 (2015) L. Jiang, A. Betts, D. Kennedy et al., J. Mater. Sci. 50, 7930 (2015)
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Zurück zum Zitat N. Ning, M. Wang, J. Zhang et al., Int. J. Smart Nanomater. 6, 251 (2015) N. Ning, M. Wang, J. Zhang et al., Int. J. Smart Nanomater. 6, 251 (2015)
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Zurück zum Zitat C. Guo, M. Fuji, Adv. Powder Technol. 27, 1162 (2016) C. Guo, M. Fuji, Adv. Powder Technol. 27, 1162 (2016)
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Zurück zum Zitat J. Su, S. Chen, J. Zhang et al., Polym. Test. 28, 235 (2009) J. Su, S. Chen, J. Zhang et al., Polym. Test. 28, 235 (2009)
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Zurück zum Zitat J. Su, S. Chen, J. Zhang et al., Polym. Test. 28, 419 (2009) J. Su, S. Chen, J. Zhang et al., Polym. Test. 28, 419 (2009)
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Zurück zum Zitat L. Zheng, L. Yuan, Q. Guan et al., Appl. Surf. Sci. 427, 1046 (2018) L. Zheng, L. Yuan, Q. Guan et al., Appl. Surf. Sci. 427, 1046 (2018)
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Zurück zum Zitat F. Piana, I. Cacciotti, M. Šlouf et al., J. Mater. Sci. 53, 11343 (2018) F. Piana, I. Cacciotti, M. Šlouf et al., J. Mater. Sci. 53, 11343 (2018)
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Zurück zum Zitat D. Yang, M. Tian, D. Li et al., J. Mater. Chem. A 1, 12276 (2013) D. Yang, M. Tian, D. Li et al., J. Mater. Chem. A 1, 12276 (2013)
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Zurück zum Zitat Y. Niu, Y. Bai, K. Yu et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 24168 (2015) Y. Niu, Y. Bai, K. Yu et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 24168 (2015)
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Zurück zum Zitat Y. Shen, S. Luo, S. Yu et al., High Volt. 1, 175 (2016) Y. Shen, S. Luo, S. Yu et al., High Volt. 1, 175 (2016)
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Zurück zum Zitat J. Su, J. Zhang, RSC Adv. 5, 78448 (2015) J. Su, J. Zhang, RSC Adv. 5, 78448 (2015)
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Zurück zum Zitat L.P. Chen, W.Y. Chen, C.H. Kung, J. Appl. Polym. Sci. 116, 1920 (2010) L.P. Chen, W.Y. Chen, C.H. Kung, J. Appl. Polym. Sci. 116, 1920 (2010)
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Zurück zum Zitat V.S. Puli, M. Ejaz, R. Elupula et al., Polymer 105, 35 (2016) V.S. Puli, M. Ejaz, R. Elupula et al., Polymer 105, 35 (2016)
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Zurück zum Zitat S.A. Paniagua, Y. Kim, K. Henry et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 3477 (2014) S.A. Paniagua, Y. Kim, K. Henry et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 3477 (2014)
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Zurück zum Zitat J.J. Li, P. Khanchaitit, K. Han, Chem. Mater. 22, 5350 (2010) J.J. Li, P. Khanchaitit, K. Han, Chem. Mater. 22, 5350 (2010)
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Zurück zum Zitat N. Guo, S.A. Benedetto, D.K. Kwon, J. Am. Chem. Soc. 129, 766 (2007) N. Guo, S.A. Benedetto, D.K. Kwon, J. Am. Chem. Soc. 129, 766 (2007)
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Zurück zum Zitat N. Guo, S.A. Benedetto, P. Tewari, Chem. Mater. 22, 1567 (2010) N. Guo, S.A. Benedetto, P. Tewari, Chem. Mater. 22, 1567 (2010)
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Zurück zum Zitat Z. Li, L.A. Fredin, P. Tewari, Chem. Mater. 22, 5154 (2010) Z. Li, L.A. Fredin, P. Tewari, Chem. Mater. 22, 5154 (2010)
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Zurück zum Zitat L.A. Fredin, Z. Li, M.A. Ratner, Adv. Mater. 24, 5946 (2012) L.A. Fredin, Z. Li, M.A. Ratner, Adv. Mater. 24, 5946 (2012)
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Zurück zum Zitat K. Yang, X.Y. Huang, L.Y. Xie, Macromol. Rapid Commun. 33, 1921 (2012) K. Yang, X.Y. Huang, L.Y. Xie, Macromol. Rapid Commun. 33, 1921 (2012)
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Zurück zum Zitat K. Yang, X.Y. Huang, Y.H. Huang, Chem. Mater. 25, 2327 (2013) K. Yang, X.Y. Huang, Y.H. Huang, Chem. Mater. 25, 2327 (2013)
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Zurück zum Zitat K. Yu, Y. Niu, Y. Zhou, J. Am. Ceram. Soc. 96, 2519 (2013) K. Yu, Y. Niu, Y. Zhou, J. Am. Ceram. Soc. 96, 2519 (2013)
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Zurück zum Zitat J. Su, J. Zhang, Plast. Rubber Compos. 45, 127 (2016) J. Su, J. Zhang, Plast. Rubber Compos. 45, 127 (2016)
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Zurück zum Zitat Y. Song, Y. Shen, P. Hu et al., Appl. Phys. Lett. 101, 152904 (2012) Y. Song, Y. Shen, P. Hu et al., Appl. Phys. Lett. 101, 152904 (2012)
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Zurück zum Zitat Y. Song, Y. Shen, H. Liu et al., J. Mater. Chem. 22, 16491 (2012) Y. Song, Y. Shen, H. Liu et al., J. Mater. Chem. 22, 16491 (2012)
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Zurück zum Zitat Y. Song, Y. Shen, H. Liu et al., J. Mater. Chem. 22, 8063 (2012) Y. Song, Y. Shen, H. Liu et al., J. Mater. Chem. 22, 8063 (2012)
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Zurück zum Zitat J.I. Roscow, Y. Zhang, M.J. Kraśny et al., J. Phys. 51, 1 (2018) J.I. Roscow, Y. Zhang, M.J. Kraśny et al., J. Phys. 51, 1 (2018)
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Zurück zum Zitat M.H. Malakooti, F. Julé, H.A. Sodano, Acs Appl. Mater. Interfaces 10, 38359 (2018) M.H. Malakooti, F. Julé, H.A. Sodano, Acs Appl. Mater. Interfaces 10, 38359 (2018)
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Zurück zum Zitat J. Su, J. Zhang, J. Elastom. Plast. 46, 368 (2014) J. Su, J. Zhang, J. Elastom. Plast. 46, 368 (2014)
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Zurück zum Zitat J. Su, S. Chen, J. Zhang, J. Compos. Mater. 46, 589 (2012) J. Su, S. Chen, J. Zhang, J. Compos. Mater. 46, 589 (2012)
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Zurück zum Zitat J. Su, S. Chen, J. Zhang, J. Appl. Polym. Sci. 122, 3277 (2011) J. Su, S. Chen, J. Zhang, J. Appl. Polym. Sci. 122, 3277 (2011)
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Zurück zum Zitat S. Takahashi, Y. Imai, A. Kan et al., J. Alloys Compd. 615, 141 (2014) S. Takahashi, Y. Imai, A. Kan et al., J. Alloys Compd. 615, 141 (2014)
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Zurück zum Zitat M. Arjmand, U. Sundararaj, Polym. Compos. 37, 299 (2016) M. Arjmand, U. Sundararaj, Polym. Compos. 37, 299 (2016)
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Zurück zum Zitat J. Wang, S. Qi, Y. Sun, Funct. Mater. Lett. 9, 1156 (2016) J. Wang, S. Qi, Y. Sun, Funct. Mater. Lett. 9, 1156 (2016)
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Zurück zum Zitat Z.M. Dang, S.H. Yao, J.K. Yuan, J. Phys. Chem. C 114, 13204 (2010) Z.M. Dang, S.H. Yao, J.K. Yuan, J. Phys. Chem. C 114, 13204 (2010)
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Zurück zum Zitat M.A. Abdeen, S.S. Hamza, A.A. Elwy, Mater. Chem. Phys. 135, 798 (2012) M.A. Abdeen, S.S. Hamza, A.A. Elwy, Mater. Chem. Phys. 135, 798 (2012)
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Zurück zum Zitat J. Hu, L. Zhang, Z.-M. Dang et al., Compos. Sci. Technol. 148, 20 (2017) J. Hu, L. Zhang, Z.-M. Dang et al., Compos. Sci. Technol. 148, 20 (2017)
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Zurück zum Zitat Z.M. Dang, B. Xia, S.H. Yao, Appl. Phys. Lett. 94, 2902 (2009) Z.M. Dang, B. Xia, S.H. Yao, Appl. Phys. Lett. 94, 2902 (2009)
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Zurück zum Zitat J. Xu, C.P. Wong, Composites A 38, 13 (2007) J. Xu, C.P. Wong, Composites A 38, 13 (2007)
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Zurück zum Zitat D. Ghosh, S.P. Maki, C. Lyons et al., IEEE Trans. Compon. Pack. Manuf. Technol. 6, 941 (2016) D. Ghosh, S.P. Maki, C. Lyons et al., IEEE Trans. Compon. Pack. Manuf. Technol. 6, 941 (2016)
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Zurück zum Zitat J.W. Zha, Z.M. Dang, T. Yang, IEEE Trans. Dielectr. Electric. Insul. 19, 1312 (2012) J.W. Zha, Z.M. Dang, T. Yang, IEEE Trans. Dielectr. Electric. Insul. 19, 1312 (2012)
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Zurück zum Zitat J. Xu, C.P. Wong, J. Electron. Mater. 35, 1087 (2006) J. Xu, C.P. Wong, J. Electron. Mater. 35, 1087 (2006)
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Zurück zum Zitat M.A. Alam, M.H. Azarian, M.G. Pecht, J. Electron. Mater. 41, 2286 (2012) M.A. Alam, M.H. Azarian, M.G. Pecht, J. Electron. Mater. 41, 2286 (2012)
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Zurück zum Zitat X. Xia, J. Chen, H. Guo et al., Nano Res. 10, 320 (2017) X. Xia, J. Chen, H. Guo et al., Nano Res. 10, 320 (2017)
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Zurück zum Zitat A. Hosoi, T. Yano, Y. Morita et al., Fatigue Fract. Eng. Mater. Strut. 37, 1025 (2014) A. Hosoi, T. Yano, Y. Morita et al., Fatigue Fract. Eng. Mater. Strut. 37, 1025 (2014)
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Zurück zum Zitat A. Eigner, S. Semino, IEEE Electric. Insul. Mag. 29, 47 (2013) A. Eigner, S. Semino, IEEE Electric. Insul. Mag. 29, 47 (2013)
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Zurück zum Zitat J. Falck, G. Buticchi, M. Liserre, IEEE Trans. Ind. Appl. 54, 1513 (2018) J. Falck, G. Buticchi, M. Liserre, IEEE Trans. Ind. Appl. 54, 1513 (2018)
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Zurück zum Zitat C. Zachariades, S.M. Rowland, I. Cotton et al., IEEE Trans. Power. Deliv. 31, 2105 (2016) C. Zachariades, S.M. Rowland, I. Cotton et al., IEEE Trans. Power. Deliv. 31, 2105 (2016)
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Zurück zum Zitat C.W. Petty, J. Phillips, J. Electron. Mater. 47, 4902 (2018) C.W. Petty, J. Phillips, J. Electron. Mater. 47, 4902 (2018)
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Zurück zum Zitat C.G. Hardy, M.S. Islam, D. Gonzalez, Chem. Mater. 25, 799 (2013) C.G. Hardy, M.S. Islam, D. Gonzalez, Chem. Mater. 25, 799 (2013)
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Zurück zum Zitat Z. Zhou, J. Carr, M. Mackey, Adv. Mater. 25, 978 (2013) Z. Zhou, J. Carr, M. Mackey, Adv. Mater. 25, 978 (2013)
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Zurück zum Zitat K. Deshmukh, G.M. Joshi, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 26, 5896 (2015) K. Deshmukh, G.M. Joshi, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 26, 5896 (2015)
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Zurück zum Zitat R. Pelrine, R. Kornbluh, Q. Pei et al., Science 287, 836 (2000) R. Pelrine, R. Kornbluh, Q. Pei et al., Science 287, 836 (2000)
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Zurück zum Zitat S. Samuel, B. Katia, R.C. David, Adv. Mater. 27, 6814 (2015) S. Samuel, B. Katia, R.C. David, Adv. Mater. 27, 6814 (2015)
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Zurück zum Zitat C. Keplinger, J. Sun, C.C. Foo et al., Sci. 341, 984 (2013) C. Keplinger, J. Sun, C.C. Foo et al., Sci. 341, 984 (2013)
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Zurück zum Zitat D. Yang, S. Huang, M. Ruan et al., Compos. Sci. Technol. 155, 160 (2018) D. Yang, S. Huang, M. Ruan et al., Compos. Sci. Technol. 155, 160 (2018)
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Zurück zum Zitat L. Duan, G.L. Wang, Y.Y. Zhang et al., Polym. Compos. 39, 691 (2018) L. Duan, G.L. Wang, Y.Y. Zhang et al., Polym. Compos. 39, 691 (2018)
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Zurück zum Zitat D. Yang, S. Huang, M. Ruan et al., Ind. Eng. Chem. Res. 57, 3255 (2018) D. Yang, S. Huang, M. Ruan et al., Ind. Eng. Chem. Res. 57, 3255 (2018)
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Zurück zum Zitat M. Molberg, D. Crespy, P. Rupper, Adv. Funct. Mater. 20, 3280 (2010) M. Molberg, D. Crespy, P. Rupper, Adv. Funct. Mater. 20, 3280 (2010)
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Zurück zum Zitat A.L. Skov, L. Yu, Adv. Eng. Mater. 20, 1700762 (2018) A.L. Skov, L. Yu, Adv. Eng. Mater. 20, 1700762 (2018)
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Zurück zum Zitat Z. Fahem, W. Bauhofer, Microelectron. Eng. 105, 74 (2013) Z. Fahem, W. Bauhofer, Microelectron. Eng. 105, 74 (2013)
170.
Zurück zum Zitat P.Z. Jian, Y.C. Chiu, H.S. Sun et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 5506 (2014) P.Z. Jian, Y.C. Chiu, H.S. Sun et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 5506 (2014)
171.
Zurück zum Zitat Z. Liu, Z. Yin, S. Chen et al., Org. Electron. 53, 205 (2017) Z. Liu, Z. Yin, S. Chen et al., Org. Electron. 53, 205 (2017)
172.
Zurück zum Zitat S. Steudel, S.D. Vusser, S.D. Jonge et al., Appl. Phys. Lett. 85, 4400 (2004) S. Steudel, S.D. Vusser, S.D. Jonge et al., Appl. Phys. Lett. 85, 4400 (2004)
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Zurück zum Zitat T. Umeda, D. Kumaki, S. Tokito, J. Appl. Phys. 105, 24516 (2009) T. Umeda, D. Kumaki, S. Tokito, J. Appl. Phys. 105, 24516 (2009)
174.
Zurück zum Zitat W. Huang, H. Fan, X. Zhuang et al., Nanoscale Res. Lett. 9, 479 (2014) W. Huang, H. Fan, X. Zhuang et al., Nanoscale Res. Lett. 9, 479 (2014)
Metadaten
Titel
Recent development on modification of synthesized barium titanate (BaTiO3) and polymer/BaTiO3 dielectric composites
verfasst von
Jun Su
Jun Zhang
Publikationsdatum
11.12.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-0494-y

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