碳化鈦/聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 18:11
在當(dāng)今社會(huì),高介電材料在微電子工業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣,因此對(duì)介電材料的性能要求也越來(lái)越高。眾所周知,傳統(tǒng)的鐵電陶瓷/聚合物基復(fù)合材料因?yàn)樘盍虾窟^高,導(dǎo)致其機(jī)械性能較差,嚴(yán)重影響了該類材料在嵌入式電容器中的應(yīng)用。因此,制備出兼具優(yōu)良介電性能和機(jī)械性能的新型介電功能復(fù)合材料已成為工程電介質(zhì)材料研究領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題之一。本文以具有高導(dǎo)電性的納米碳化鈦(TiC)粉體為填料,首先使用小分子有機(jī)物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、油酸(OA)及硅烷偶聯(lián)劑(DB570)表面改性納米TiC粒子,再利用原位聚合法將表面改性后的納米TiC粒子添加到聚酰亞胺(PI)基體中,制備出一系列不同TiC含量的TiC/PI復(fù)合薄膜。采用掃描電子顯微鏡對(duì)TiC/PI復(fù)合薄膜的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,并對(duì)TiC/PI復(fù)合薄膜的電性能以及力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同小分子有機(jī)物改性后的納米TiC粉體在PI基體中的分散性存在較大的差異。其中采用OA修飾后的TiC粉體在PI基體中分散得較為均勻,粒徑在100-200nm之間,優(yōu)于采用PVP及DB570改性后的TiC粉體。復(fù)合薄膜的介電性能分析顯示,經(jīng)過PVP修飾后的TiC粉體...
【文章來(lái)源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DB570修飾前后的TiC粒子的掃描電鏡照片
- 15 -c) DB570 修飾 TiC 含量 5 vol.%復(fù)合薄膜 d) DB570 修飾 TiC 含量 20 vol.%復(fù)合薄膜圖 3-2 未經(jīng)修飾及 DB570 修飾的 TiC/PI 復(fù)合薄膜 SEM 照片F(xiàn)ig. 3-2 SEM images of unmodified and DB570-modified TiC/PI composite films由圖 3-2a) 可知,未經(jīng)修飾過的 TiC 粉體含量為 5vol.%時(shí),TiC 粉體粒徑小,粒徑在 100-200 nm 之間,分散均勻,無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象出現(xiàn)。而且 TiC 粉體 PI 基體有著較好的相容性。隨著 TiC 粉體體積含量的增大,未經(jīng)修飾過的iC 粉體含量為 20 vol.%時(shí),粒徑保持在納米級(jí)別,且粒徑均勻,無(wú)明顯團(tuán)聚象發(fā)生。分析認(rèn)為這是由于 TiC 粒子之間相互作用力較小。如圖 3-2c) 所,當(dāng)經(jīng) DB570 修飾過的 TiC 含量為 5 vol.%時(shí),粉體粒徑在 300-400 nm 之,分散較為均勻,無(wú)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生,且與 PI 基體相容性較好。見圖 3-d),經(jīng) DB570 修飾過的 TiC 粉體含量為 20 vol.%時(shí),TiC 粒子出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)。這可能是因?yàn)?DB570 部分轉(zhuǎn)化為硅醇,導(dǎo)致粒子間作用力增大,出現(xiàn)團(tuán)。
第4章 OA 修飾的納米 TiC/PI 復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)與性能分析4.1 掃描電鏡(SEM)分析4.1.1 OA 修飾的 TiC 顆粒的掃描電鏡分析本測(cè)試采用 FEI Sirion200 型掃描電子顯微鏡,對(duì)未經(jīng)過修飾的 TiC 粒子和經(jīng)過 OA 修飾過的 TiC 粒子的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。如圖 4-1 是未經(jīng)修飾的TiC 粒子和經(jīng) OA 修飾的 TiC 粒子的掃描電鏡圖像。b)a)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚酰亞胺復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 趙偉棟,王磊,潘玲英,劉含洋,趙翠梅. 宇航材料工藝. 2013(04)
[2]國(guó)外聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 任小龍,董占林,張俊麗,張俊杰. 絕緣材料. 2013(03)
[3]聚酰亞胺纖維及其阻燃特性[J]. 尹朝清,徐園,張清華. 紡織學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]聚酰亞胺纖維應(yīng)用前景與發(fā)展建議[J]. 汪家銘. 精細(xì)化工原料及中間體. 2012(02)
[5]原位聚合法合成Fe3O4/聚丙烯酸納米粒子及其吸附性能研究[J]. 饒通德. 西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[6]酰亞胺系列化合物[J]. 申桂英,吳茜. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2009(19)
[7]聚酰亞胺/LTNO復(fù)合膜介電性能及其影響因素[J]. 劉衛(wèi)東,朱寶庫(kù),謝曙輝,徐志康. 高分子材料科學(xué)與工程. 2009(02)
[8]CaCu3Ti4O12高介電材料的研究進(jìn)展[J]. 徐洋,鐘朝位,張樹人. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(05)
[9]變頻電機(jī)用聚酰亞胺薄膜電老化特性研究[J]. 汪佛池,律方成,徐志鈕,張沛紅. 高電壓技術(shù). 2007(04)
[10]高介電常數(shù)聚酰亞胺/鈦酸鋇復(fù)合膜的制備與性能研究[J]. 朱寶庫(kù),謝曙輝,徐又一,徐志康. 功能材料. 2005(04)
博士論文
[1]鈦酸銅鈣型陶瓷的高介電物性和兩類鈣鈦礦型無(wú)鉛陶瓷的介電頻譜的研究[D]. 郝文濤.山東大學(xué) 2012
[2]聚醚砜基高介電常數(shù)復(fù)合材料的研究[D]. 王法軍.華中科技大學(xué) 2009
[3]聚酰亞胺基高介電常數(shù)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備與性能研究[D]. 謝曙輝.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]新型含酯基聚酰亞胺的制備與表征[D]. 宋永要.吉林大學(xué) 2013
[2]石墨烯/聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備與研究[D]. 李磊.吉林大學(xué) 2013
[3]金屬連接體溶膠凝膠法涂覆MnCo2O4膜工藝與性能研究[D]. 王曉春.大連海事大學(xué) 2013
[4]聚酰亞胺/Ag@Al2O3復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 高曉慧.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[5]鈦酸銅鈣/聚酰亞胺高介電常數(shù)耐高溫復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 周濤.北京化工大學(xué) 2009
[6]Ag@TiO2/PVDF復(fù)合材料的制備及介電性能研究[D]. 尤世姝.北京化工大學(xué) 2009
[7]納米SiO2改性丙烯酸樹脂的制備及其涂料性能[D]. 霍麗霞.蘭州大學(xué) 2009
[8]聚酰亞胺/納米Al2O3三層復(fù)合薄膜的研究[D]. 宋玉俠.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[9]銀/聚酰亞胺高介電復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 彭勃.北京化工大學(xué) 2008
[10]鈦酸鋇/聚酰亞胺納米復(fù)合薄膜的制備與性能研究[D]. 林友琴.北京化工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3126011
【文章來(lái)源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DB570修飾前后的TiC粒子的掃描電鏡照片
- 15 -c) DB570 修飾 TiC 含量 5 vol.%復(fù)合薄膜 d) DB570 修飾 TiC 含量 20 vol.%復(fù)合薄膜圖 3-2 未經(jīng)修飾及 DB570 修飾的 TiC/PI 復(fù)合薄膜 SEM 照片F(xiàn)ig. 3-2 SEM images of unmodified and DB570-modified TiC/PI composite films由圖 3-2a) 可知,未經(jīng)修飾過的 TiC 粉體含量為 5vol.%時(shí),TiC 粉體粒徑小,粒徑在 100-200 nm 之間,分散均勻,無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象出現(xiàn)。而且 TiC 粉體 PI 基體有著較好的相容性。隨著 TiC 粉體體積含量的增大,未經(jīng)修飾過的iC 粉體含量為 20 vol.%時(shí),粒徑保持在納米級(jí)別,且粒徑均勻,無(wú)明顯團(tuán)聚象發(fā)生。分析認(rèn)為這是由于 TiC 粒子之間相互作用力較小。如圖 3-2c) 所,當(dāng)經(jīng) DB570 修飾過的 TiC 含量為 5 vol.%時(shí),粉體粒徑在 300-400 nm 之,分散較為均勻,無(wú)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生,且與 PI 基體相容性較好。見圖 3-d),經(jīng) DB570 修飾過的 TiC 粉體含量為 20 vol.%時(shí),TiC 粒子出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)。這可能是因?yàn)?DB570 部分轉(zhuǎn)化為硅醇,導(dǎo)致粒子間作用力增大,出現(xiàn)團(tuán)。
第4章 OA 修飾的納米 TiC/PI 復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)與性能分析4.1 掃描電鏡(SEM)分析4.1.1 OA 修飾的 TiC 顆粒的掃描電鏡分析本測(cè)試采用 FEI Sirion200 型掃描電子顯微鏡,對(duì)未經(jīng)過修飾的 TiC 粒子和經(jīng)過 OA 修飾過的 TiC 粒子的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。如圖 4-1 是未經(jīng)修飾的TiC 粒子和經(jīng) OA 修飾的 TiC 粒子的掃描電鏡圖像。b)a)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]聚酰亞胺纖維及其阻燃特性[J]. 尹朝清,徐園,張清華. 紡織學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]聚酰亞胺纖維應(yīng)用前景與發(fā)展建議[J]. 汪家銘. 精細(xì)化工原料及中間體. 2012(02)
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[8]CaCu3Ti4O12高介電材料的研究進(jìn)展[J]. 徐洋,鐘朝位,張樹人. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(05)
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[10]高介電常數(shù)聚酰亞胺/鈦酸鋇復(fù)合膜的制備與性能研究[J]. 朱寶庫(kù),謝曙輝,徐又一,徐志康. 功能材料. 2005(04)
博士論文
[1]鈦酸銅鈣型陶瓷的高介電物性和兩類鈣鈦礦型無(wú)鉛陶瓷的介電頻譜的研究[D]. 郝文濤.山東大學(xué) 2012
[2]聚醚砜基高介電常數(shù)復(fù)合材料的研究[D]. 王法軍.華中科技大學(xué) 2009
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碩士論文
[1]新型含酯基聚酰亞胺的制備與表征[D]. 宋永要.吉林大學(xué) 2013
[2]石墨烯/聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備與研究[D]. 李磊.吉林大學(xué) 2013
[3]金屬連接體溶膠凝膠法涂覆MnCo2O4膜工藝與性能研究[D]. 王曉春.大連海事大學(xué) 2013
[4]聚酰亞胺/Ag@Al2O3復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 高曉慧.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[5]鈦酸銅鈣/聚酰亞胺高介電常數(shù)耐高溫復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 周濤.北京化工大學(xué) 2009
[6]Ag@TiO2/PVDF復(fù)合材料的制備及介電性能研究[D]. 尤世姝.北京化工大學(xué) 2009
[7]納米SiO2改性丙烯酸樹脂的制備及其涂料性能[D]. 霍麗霞.蘭州大學(xué) 2009
[8]聚酰亞胺/納米Al2O3三層復(fù)合薄膜的研究[D]. 宋玉俠.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[9]銀/聚酰亞胺高介電復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 彭勃.北京化工大學(xué) 2008
[10]鈦酸鋇/聚酰亞胺納米復(fù)合薄膜的制備與性能研究[D]. 林友琴.北京化工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3126011
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