MWNTs-PI復(fù)合薄膜介電性能研究.pdf

1、聚酰亞胺薄膜(PI)具有優(yōu)異的熱性能、電性能和機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單純的聚酰亞胺薄膜已不能滿足市場(chǎng)對(duì)其耐電暈性的要求，因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始致力于改善聚酰亞胺薄膜的耐電暈性。而在眾多的方法中，使用碳納米管改性聚酰亞胺薄膜是近年來一個(gè)很熱門研究課題。已有研究表明碳納米管的加入不僅可以提高聚酰亞胺復(fù)合薄膜的耐電暈性，同時(shí)還可以兼顧聚酰亞胺薄膜力學(xué)性能的改善。然而，碳納米管作為一種導(dǎo)電填料，其加入到聚酰亞胺

2、薄膜中勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致基體材料介電性能的變化。導(dǎo)電填料的長(zhǎng)徑比是影響復(fù)合材料介電性能的重要因素，因此本文將研究不同長(zhǎng)徑比的碳納米管對(duì)MWNTs/PI復(fù)合薄膜介電性能的影響。
　　本文以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4，4'-二胺基二苯醚(ODA)為原料，以經(jīng)混酸處理所得到的不同長(zhǎng)徑比的MWNTs為填料，使用原位聚合的方法制備出PAA/MWNTs雜化膠液，模擬工業(yè)流延法進(jìn)行鋪膜，再經(jīng)過熱亞胺化的方法制成薄膜。使用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察

3、處理?xiàng)l件對(duì)碳納米管的長(zhǎng)徑比的影響，采用紅外光譜測(cè)試儀對(duì)MWNTs功能化后接枝上的功能基團(tuán)進(jìn)行了分析。使用介電譜測(cè)試儀對(duì)MWNTs/PI復(fù)合薄膜的介電性能和體積電阻進(jìn)行了測(cè)試，并通過擊穿實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)MWNTs/PI的擊穿強(qiáng)度進(jìn)行分析。
　　測(cè)試結(jié)果表明，酸化處理時(shí)間越長(zhǎng)，碳納米管平均長(zhǎng)度越短，長(zhǎng)徑比越小，處理后的MWNTs接枝上了功能基團(tuán)。碳納米管的長(zhǎng)徑比對(duì)復(fù)合薄膜的滲流閾值產(chǎn)生影響，在管徑相同時(shí)，碳納米管長(zhǎng)徑比越大，滲流閾值越低。而

4、在碳納米管平均長(zhǎng)度相同時(shí)，長(zhǎng)徑比越大，滲流閾值越大。且在滲流閾值附近，摻雜不同長(zhǎng)徑比MWNTs的復(fù)合薄膜的相對(duì)介電常數(shù)和介電損耗都發(fā)生突增現(xiàn)象，而擊穿場(chǎng)強(qiáng)則會(huì)發(fā)生突降。碳納米管的長(zhǎng)徑比對(duì)復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗產(chǎn)生影響。在摻雜量0.2wt％和1.0wt％下，管徑相同時(shí)，碳納米管長(zhǎng)徑比越大，介電常數(shù)越低，介電損耗越高。而在碳納米管平均長(zhǎng)度相同時(shí)，長(zhǎng)徑比越大，介電常數(shù)越高，介電損耗越低。摻雜碳納米管的復(fù)合薄膜擊穿強(qiáng)度均低于未改性PI薄膜