無機納米-聚酰亞胺雜化薄膜的研制.pdf

1、聚酰亞胺是一種性能優(yōu)良的有機聚合物工程材料，具有突出的耐熱性、耐化學性以及高機械強度，被廣泛應于宇航、微電子領域中。隨著電機工業(yè)的迅速發(fā)展，高頻電機與高壓電機相繼出現(xiàn)，這對電機用絕緣材料的性能要求達到了新的水平，不僅僅是高的機械強度、高模量和熱穩(wěn)定性，對薄膜的電性能也提出了更高的要求，雖然未摻雜的聚酰亞胺性能比較好，但在應用中還遠遠不夠。而金屬氧化物類的無機材料有著有機材料某些無法達到的優(yōu)異性能，但在實際應用中卻有著很多無法克服的困難，

2、而有機和無機雜化復合材料有著非常優(yōu)異的性能。本論文制備了聚酰亞胺/無機納米雜化薄膜，研究了其結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性能，并對三者的關系進行分析。 本文采用均苯四甲酸二酐(PMDA)及4，4’-二氨基二苯基醚(ODA)為基本原料，以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑制備聚酰胺酸PAA溶液，并且采用溶膠-凝膠法由正硅酸乙酯、異丙醇鋁制備出二氧化硅、氧化鋁溶膠，將其按一定的比例摻入已制備的聚酰胺酸中，經(jīng)過長時間高速攪拌使其混合均勻，亞胺化后

3、制得聚酰亞胺/無機納米雜化薄膜。通過傅立葉紅外光譜、原子力顯微鏡、熱失重分析和擊穿實驗對薄膜的表面結(jié)構(gòu)和熱性能、擊穿場強等進行了表征。結(jié)果表明，聚酰亞胺基體與納米粒子之間有相互作用，并且形成Si-O-Al結(jié)構(gòu)；無機納米粒子分散均勻，并隨著無機納米粒子含量增加粒度增大；摻雜無機粒子的聚酰亞胺薄膜與未摻雜的聚酰亞胺薄膜相比，熱分解溫度增高，擊穿強度降低；在硅鋁共摻雜的薄膜中，當硅鋁總含量為8％時雜化薄膜的擊穿強度下降最少，薄膜的熱分解溫度達