碳化硅增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備及其碳化研究.pdf

1、本文通過兩步法制備聚酰亞胺薄膜,并通過溶液共混法制備了納米碳化硅增強(qiáng)聚酰亞胺(PI)復(fù)合薄膜。對制備的薄膜進(jìn)行 FTIR、XRD、SEM以及TEM測試,測試結(jié)果表明SiC成功復(fù)合到聚酰亞胺基體中。采用SEM以及 TEM測試對薄膜表面形貌和 SiC納米粉體的分散程度進(jìn)行分析,得出當(dāng)隨著SiC含量的增加,SiC納米粒子在聚酰亞胺基體中發(fā)生了不同程度的團(tuán)聚現(xiàn)象。通過熱重分析對材料的熱性能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)隨著 SiC含量的增加,納米SiC/PI復(fù)合

2、薄膜的熱穩(wěn)定性與純聚酰亞胺薄膜相比有了明顯的提高。并對薄膜的力學(xué)性能進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度以及彈性模量隨著SiC含量的增加而增加,當(dāng)SiC含量超過2.5％時,力學(xué)性能隨著 SiC含量的增加反而有所降低,分析原因為納米粒子的團(tuán)聚影響了其力學(xué)性能的提高。從斷口形貌能夠明顯看出復(fù)合薄膜的斷口出現(xiàn)了明顯的韌性斷裂特征。
　　為改善納米 SiC在聚酰亞胺基體中分散,對 SiC納米顆粒采用γ-氨丙基三甲氧基硅烷進(jìn)行氨基化改性,并利用

3、上述方法制備了氨基化改性的納米SiC/PI復(fù)合薄膜。然后對SiC改性前后的復(fù)合薄膜進(jìn)行了對比研究。通過對改性 SiC納米粒子進(jìn)行 FTIR光譜和 Zeta電位測試發(fā)現(xiàn),SiC納米粒子表面有明顯氨基化改性的痕跡,并且在溶液中的穩(wěn)定性有了明顯的提高。對比 SiC改性前后的復(fù)合薄膜的性能測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),改性后制備的復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能都有了明顯的提高。這表明 SiC納米粒子的改性作用對于復(fù)合薄膜的性能有很大的影響。
　　對改性納米