納米多孔材料/聚硅氧烷復合膜及其介電行為研究
發(fā)布時間:2021-03-29 12:15
快速發(fā)展的電子工業(yè)對芯片基材的介電性能要求越來越高。聚合物材料介電常數(shù)低、可加工性強的特性使其在低介電常數(shù)研究領域占據(jù)主流地位。納米多孔材料具有獨特的結構,其功能化或在納米尺度上的雜化是材料研究領域的熱點。本論文以不同的方式制備了五種納米多孔材料,并將所制得的多孔材料與有機硅以原位聚合或直接共混的方式制備了有機硅復合膜,開展相關性能研究,具體內容分為以下5部分:(1)以甲基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷作為單體制備倍半硅氧烷低聚物作為多面體低聚倍半硅氧烷(POSS)的替代品。通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)研究了倍半硅氧烷低聚物的籠網(wǎng)比與制備工藝的關系。采用同質共混法制備了聚倍半硅氧烷膜,并運用熱重分析儀(TG)、水接觸角儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和介電譜儀對聚倍半硅氧烷膜的熱穩(wěn)定性、疏水性、斷面形貌、介電性能進行了表征。結果表明,同質共混法能把聚倍半硅氧烷薄膜的介電常數(shù)降低至2.25。該膜在650℃下質量損失小于10%,表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。該研究為后續(xù)工作積累了基礎。(2)通過原位聚合和煅燒成功制備了非極性碳插層埃洛石(C-HNT)。碳插層埃洛石的表征說明,丙烯腈和丙烯酰胺作為...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
超大規(guī)模集成電路
第一章 緒論孔材料可分為三類,即 MCM 型、MSU 型和 S特點都各有不同[50]。常見的 MCM 型二氧化硅介 MCM-50。 其中,MCM-41 介孔材料常用十六板劑而合成的,具有六方有序的一維孔道結構得產(chǎn)物結構簡單,是目前獲得較多關注的二氧化材料是采用的模板劑為非離子型表面活性劑,該用。MSU 型介孔材料具有蠕蟲狀介孔結構,其但其孔壁較厚,具有較高的水熱穩(wěn)定性。常見BA-15。除具有規(guī)則的孔徑分布外,SBA 型的孔其水熱穩(wěn)定性較前兩種介孔材料高。由于上述介孔材料得到了廣泛的關注與研究。
第一章 緒論一般情況下 HNTs 由于水層的存在其層間距為 10 ,然而層間單層排列的水分子間的結合力較弱,HNTs 層間距很容易由于外部因素由 10 減少至 7 ,且該變化并不可逆[59]。作為一種變體高嶺石,HNTs 與高嶺石具有類似的結構,其管壁是由外層的硅氧四面體和內層的鋁氧八面體組合規(guī)整排布并疊加而成,其管壁內層間則為吸附水,是雙層 1:1 型鋁硅酸鹽材料,具有其特殊的結晶結構。顯然,由于這種特殊結構,HNTs 的外表面主要是由硅氧鍵組成的硅氧四面體構成,并富含硅羥基,內壁則主要是由鋁氧八面體構成,內表面富含鋁羥基。除內外表面富含羥基外,HNTs 的端面上亦存在著一定量硅羥基、鋁羥基,此外在管壁內部層間也包埋著一定量的羥基。這種富含羥基的特性為 HNTs 的改性與應用提供了機會[60]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無機多孔材料的合成及其在環(huán)境催化領域的應用[J]. 王斕懿,于學華,趙震. 物理化學學報. 2017(12)
[2]水熱碳化法制備碳納米材料[J]. 李賽賽,曹迎楠,王軍凱,梁峰,段紅娟,張海軍. 材料導報. 2016(09)
[3]水熱碳化法的研究進展[J]. 黃維,范同祥. 材料導報. 2014(S1)
[4]埃洛石納米管的應用研究現(xiàn)狀[J]. 馬智,王金葉,高祥,丁彤,秦永寧. 化學進展. 2012(Z1)
[5]埃洛石納米管在高分子納米復合材料中的應用進展[J]. 伍巍,吳鵬君,何丁,曹賢武,周南橋. 化工進展. 2011(12)
[6]籠型倍半硅氧烷(POSS)合成的研究進展[J]. 張增平,梁國正. 高分子材料科學與工程. 2011(09)
[7]多面體籠型倍半硅氧烷納米雜化低介電材料的研究[J]. 徐洪耀,嚴正權,張超,蘇新艷,光善儀. 高等學校化學學報. 2011(09)
[8]天然納米管狀埃洛石的提純研究[J]. 韓利雄,嚴春杰,趙俊,徐婷. 礦產(chǎn)保護與利用. 2011(04)
[9]納米功能化石墨烯/室溫硫化硅橡膠復合材料的制備與表征[J]. 馬文石,鄧幫君. 復合材料學報. 2011(04)
[10]長鏈硅烷對埃洛石納米管的表面改性研究[J]. 馬文石,時鏡鏡,王維,寧平. 有機硅材料. 2011(04)
博士論文
[1]納米多孔材料的絕熱性能及催化性能研究[D]. 張濤.吉林大學 2014
[2]低介電常數(shù)聚酰亞胺/純硅沸石雜化膜的制備[D]. 黃臻洵.華南理工大學 2013
碩士論文
[1]埃洛石納米管/有機硅復合材料的制備與性能[D]. 邢維奇.華南理工大學 2016
[2]納米多孔材料隔熱性能的研究[D]. 王家博.遼寧科技大學 2015
本文編號:3107531
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
超大規(guī)模集成電路
第一章 緒論孔材料可分為三類,即 MCM 型、MSU 型和 S特點都各有不同[50]。常見的 MCM 型二氧化硅介 MCM-50。 其中,MCM-41 介孔材料常用十六板劑而合成的,具有六方有序的一維孔道結構得產(chǎn)物結構簡單,是目前獲得較多關注的二氧化材料是采用的模板劑為非離子型表面活性劑,該用。MSU 型介孔材料具有蠕蟲狀介孔結構,其但其孔壁較厚,具有較高的水熱穩(wěn)定性。常見BA-15。除具有規(guī)則的孔徑分布外,SBA 型的孔其水熱穩(wěn)定性較前兩種介孔材料高。由于上述介孔材料得到了廣泛的關注與研究。
第一章 緒論一般情況下 HNTs 由于水層的存在其層間距為 10 ,然而層間單層排列的水分子間的結合力較弱,HNTs 層間距很容易由于外部因素由 10 減少至 7 ,且該變化并不可逆[59]。作為一種變體高嶺石,HNTs 與高嶺石具有類似的結構,其管壁是由外層的硅氧四面體和內層的鋁氧八面體組合規(guī)整排布并疊加而成,其管壁內層間則為吸附水,是雙層 1:1 型鋁硅酸鹽材料,具有其特殊的結晶結構。顯然,由于這種特殊結構,HNTs 的外表面主要是由硅氧鍵組成的硅氧四面體構成,并富含硅羥基,內壁則主要是由鋁氧八面體構成,內表面富含鋁羥基。除內外表面富含羥基外,HNTs 的端面上亦存在著一定量硅羥基、鋁羥基,此外在管壁內部層間也包埋著一定量的羥基。這種富含羥基的特性為 HNTs 的改性與應用提供了機會[60]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無機多孔材料的合成及其在環(huán)境催化領域的應用[J]. 王斕懿,于學華,趙震. 物理化學學報. 2017(12)
[2]水熱碳化法制備碳納米材料[J]. 李賽賽,曹迎楠,王軍凱,梁峰,段紅娟,張海軍. 材料導報. 2016(09)
[3]水熱碳化法的研究進展[J]. 黃維,范同祥. 材料導報. 2014(S1)
[4]埃洛石納米管的應用研究現(xiàn)狀[J]. 馬智,王金葉,高祥,丁彤,秦永寧. 化學進展. 2012(Z1)
[5]埃洛石納米管在高分子納米復合材料中的應用進展[J]. 伍巍,吳鵬君,何丁,曹賢武,周南橋. 化工進展. 2011(12)
[6]籠型倍半硅氧烷(POSS)合成的研究進展[J]. 張增平,梁國正. 高分子材料科學與工程. 2011(09)
[7]多面體籠型倍半硅氧烷納米雜化低介電材料的研究[J]. 徐洪耀,嚴正權,張超,蘇新艷,光善儀. 高等學校化學學報. 2011(09)
[8]天然納米管狀埃洛石的提純研究[J]. 韓利雄,嚴春杰,趙俊,徐婷. 礦產(chǎn)保護與利用. 2011(04)
[9]納米功能化石墨烯/室溫硫化硅橡膠復合材料的制備與表征[J]. 馬文石,鄧幫君. 復合材料學報. 2011(04)
[10]長鏈硅烷對埃洛石納米管的表面改性研究[J]. 馬文石,時鏡鏡,王維,寧平. 有機硅材料. 2011(04)
博士論文
[1]納米多孔材料的絕熱性能及催化性能研究[D]. 張濤.吉林大學 2014
[2]低介電常數(shù)聚酰亞胺/純硅沸石雜化膜的制備[D]. 黃臻洵.華南理工大學 2013
碩士論文
[1]埃洛石納米管/有機硅復合材料的制備與性能[D]. 邢維奇.華南理工大學 2016
[2]納米多孔材料隔熱性能的研究[D]. 王家博.遼寧科技大學 2015
本文編號:3107531
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