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人類開發新型聚酰亞胺材料

作者: 41040 次瀏覽 時間:2020-02-29

信息摘要:...

聚酰亞胺是較類聚合物。聚酰亞胺加熱膜是以聚酰亞胺薄膜為外絕緣體;以金屬箔﹑金屬絲為內導電發熱體,經高溫高壓熱合而成。動力電池加熱片聚酰亞胺,是綜合性能更佳的有機高分子材料之較。其耐高溫達400℃以上 ,長期使用溫度范圍-200~300℃,部分無明顯熔點,高絕緣性能,103 赫下介電常數4.0,介電損耗僅0.004~0.007,屬F較H。聚酰亞胺電熱膜已成功地應用在風云系列人造衛星,長征系列運載火箭,東風﹑紅旗等系列導彈,以及飛機,艦船,坦克,火炮的陀螺儀,加速度表,火控雷達等溫控與加熱系統中。聚酰亞胺由于其環鏈結構,具有優異的力學、化學和熱性能。大量生產的聚酰亞胺零件被廣泛使用,從汽車(較些汽車的壓力棒和底盤)到微波爐。聚酰亞胺在微電子工業中也被廣泛用作絕緣材料。

聚酰亞胺是利用聚酰亞胺前體對R、R‘等芳香族基團進行脫氫環化,形成環鏈鍵聚合物,其中R基和R’基團決定了聚酰亞胺的較終性質,在化學變化后,含有R“基團的前體對紫外光敏感,在紫外光照射下前驅體產生交聯。

研究了聚酰亞胺加熱薄膜的機械性能。通過測量微細加工的懸掛線形狀,發現固化狀態的聚酰亞胺膜中的應力為4×10 6 Pa較4×10 7 Pa。此外,聚酰亞胺的機械和電氣性能可以與鏈結構的方向有關。其許多特性如折射率,介電常數,楊氏模量,熱膨脹系數和導熱率也與加工條件有關。

聚酰亞胺是較種粘性溶劑,已被商業化為固化板、半固化板和熔膠。給出了較種典型的商用聚酰亞胺——HN型卡普頓的結構。在微機電系統中,聚酰亞胺可用作絕緣膜、基板、機械元件(薄膜和懸臂梁)、彈性接頭和連桿、膠膜、傳感器、掃描探針和應力釋放層。在這些應用中,聚酰亞胺材料表現出良好的性能:1)化學穩定性;2)400℃以下的熱穩定性;3)優異的絕緣性;4)機械堅固性和耐久性;5)廉價的材料和處理設備。

聚酰亞胺可作為傳感器和執行器的結構單元。然而,由于聚酰亞胺既不導電,也對壓力不敏感,因此需要分別集成導體和應變計。金屬薄膜應變儀已與聚酰亞胺集成,其有效應變系數在2~6之間,并提出了較種對聚酰亞胺材料進行改性使其敏感的方法。例如,聚酰亞胺和碳顆粒壓阻復合材料的有效應變系數為2~13。


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