無(wú)機(jī)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(jī)聚合物工程材料，具有突出的耐熱性、耐化學(xué)性以及高機(jī)械強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)于宇航、微電子領(lǐng)域中。隨著電機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展，高頻電機(jī)與高壓電機(jī)相繼出現(xiàn)，這對(duì)電機(jī)用絕緣材料的性能要求達(dá)到了新的水平，不僅僅是高的機(jī)械強(qiáng)度、高模量和熱穩(wěn)定性，對(duì)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(yīng)用中還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而金屬氧化物類(lèi)的無(wú)機(jī)材料有著有機(jī)材料某些無(wú)法達(dá)到的優(yōu)異性能，但在實(shí)際應(yīng)用中卻有著很多無(wú)法克服的困難，

2、而有機(jī)和無(wú)機(jī)雜化復(fù)合材料有著非常優(yōu)異的性能。本論文制備了聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米雜化薄膜，研究了其結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性能，并對(duì)三者的關(guān)系進(jìn)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間高速攪拌使其混合均勻，亞胺化后

3、制得聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米雜化薄膜。通過(guò)傅立葉紅外光譜、原子力顯微鏡、熱失重分析和擊穿實(shí)驗(yàn)對(duì)薄膜的表面結(jié)構(gòu)和熱性能、擊穿場(chǎng)強(qiáng)等進(jìn)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(wú)機(jī)納米粒子分散均勻，并隨著無(wú)機(jī)納米粒子含量增加粒度增大；摻雜無(wú)機(jī)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(qiáng)度降低；在硅鋁共摻雜的薄膜中，當(dāng)硅鋁總含量為8％時(shí)雜化薄膜的擊穿強(qiáng)度下降最少，薄膜的熱分解溫度達(dá)