无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究
聚酰亚胺(PI)作为一种特种功能材料早已被广泛应用于航空航天及微电子领域.随着现代科学技术的飞速发展对材料的种类和性能也提出了更高的要求.例如电力电子技术的发展使得变频调速技术得到了快速应用,但因变频调制在绝缘中产生局部放电,空间电荷及脉冲高频损耗,将加速绝缘的破坏,传统的聚酰亚胺耐局部放电性能已满足不了变频调制的要求,从而限制了聚酰亚胺的应用.鉴于有机/无机纳米复合在聚合物材料改性方面的应用,这种方法也不失为进一步提高聚酰亚胺电、热、力学性能的有效手段.随着有机/无机纳米复合材料研究的深入,聚酰亚胺无机纳米复合材料的研究也越来越受到人们的重视.该文通过正硅酸乙酯及异丙醇铝在聚酰胺酸的N,N-二甲基乙酰胺溶液中进行溶胶凝胶反应,制备出了具有不同SiO<,2>和Al<,2>O<,3>质量百分含量的聚酰亚胺纳米复合薄膜.并且分别利用傅立叶变换红外光谱、原子力显微镜及热失重分析等方法对薄膜进行分析测试和微观结构表征,结果表明所制得的复合薄膜中有机相和无机相形成了很好的纳米复合相态结构,经电晕试验研究发现该复合薄膜具有优异的耐局部放电特性,且其耐局部放电性能与纳米粒子的粒径及其分布有着一定的规律,即随着粒子尺寸的减小及分布的均匀化其耐局部放电性能提高.除此之外,该文还着重讨论了具体的工艺条件(如反应温度,加料顺序及原料配比等)对PI/(SiO<,2>,Al<,2>O<,3>)纳米复合材料性能的影响.最后,该文简单介绍了传统绝缘材料和聚酰亚胺无机纳米复合材料的耐局部放电机理,并进行对比.结果表明:无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜材料具有较好的耐局部放电特性.经过大量的实验研究及分析测试,我们发现无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜不仅保留了聚酰亚胺原有的优异性能,而且充分发挥了纳米级无机相的特殊性能,对聚酰亚胺的改性起到了非常重要的作用,尤其是进一步提高了聚酰亚胺薄膜的介电性能.所以,我们认为进一步深入研究该复合结构对开发新型工程电介质材料将起着积极的推动作用.
纳米杂化;聚酰亚胺;溶胶凝胶
哈尔滨理工大学
硕士
高电压与绝缘技术
范勇
2004
中文
TQ323.7;TB383
46
2005-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）