介电材料大范围的应用于微电子、电力电子、电网、医疗设施和军事等领域。近二十年来，具备优秀能力性能的先进电介质的开发受到了广泛的关注，实现聚合物复合薄膜介电常数的提高和在高温环境下介电损耗的减小是关键的研究课题。

  由于聚合物电介质含有低原子序数元素如碳、氢、氧、氮和氟等，核外电子数受限导致电极化强度较弱，本征介电常数较小。目前广泛采用的方法是将含有高原子序数的无机材料复合到聚合物中来增强介电常数。无机填料的形态和物理属性对聚合物和无机填料之间的介电性能和界面效应有很大的影响。目前报道最多的工作是使用类球状和棒状填料构建介电复合材料，并没有很好地理解填料形貌和电导率对复杂介电响应的贡献。本文采用静电纺丝，煅烧和快速退火等方法设计并合成了两种类型的链式纳米纤维(TiO 2和TINO)，为研究介电响应和界面贡献提供了一种独特的方法。

  链式纳米纤维在相互连接的颗粒之间具有特殊的接头（joint），其在聚合物中倾斜分布时呈现明显的极化强度，在近乎水平分布时颗粒的极化贡献占主导地位，所以纤维的不一样的部位均能参与显著的极化响应。因此聚合物的介电常数提高五倍以上；由于载流子的迁移作用，温度越高介电效应越显著。这种极化效应在传统的孤立的球形和棒状填料中鲜有报道。

  如何降低复合材料的高温损耗仍然是一个核心问题。这两种链式纤维在低温下呈现半导体特性而在高温下导电，为研究不一样的温度的介电损耗提供了便利。研究者揭示了两种介电损耗路径:一种与链式纤维内部有关，在高温下纤维内部的电导率由于载流子的迁移飞速增加，在热刺激下载流子沿着电场方向迁移，这种损耗在低频高频均存在;另一种与纤维表面有关，此时在低频下直流电导主导介电损耗，载流子集聚在聚合物与纤维界面。为了减小高温损耗，研究者用原子层沉积（ALD）技术沉积氧化铝壳层来钝化纤维表面，由于能垒，界面陷阱和散射中心的作用，载流子难以穿越核壳界面而接触聚合物链；另外由于电场的削弱效应，有效地抑制了界面电荷集聚，以此来降低了介电损耗。进一步地，通过热处理将非晶态氧化铝壳转化为结晶态多孔壳后，界面工程更加有效。这是由于沉积的非晶态氧化铝包含羟基等杂质，热处理使得羟基逃逸，导致纳米或者埃米多孔的形成。这种多孔壳层隔离了聚合物和导电纤维的接触，使得载流子难以跨越迁移，空间电荷总量减少。这种方法在抑制高温低频介电损耗有显著的效果。

  小结：本文采用电旋，煅烧和退火等方法制备了两种链式纳米纤维。链式纤维具有独特的形貌，进而参与聚合物复合材料的极化响应。载流子的迁移引起明显地增强的介电常数，高温下的损耗能够最终靠在纤维表面构造多孔壳层来抑制。

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