聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合薄膜的制備表征及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 05:16
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的聚酰亞胺/無(wú)機(jī)復(fù)合材料已經(jīng)滿足不了許多領(lǐng)域的需求。由于均勻分散的聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的綜合性能較優(yōu)良,這就促使了聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料成為各個(gè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文以溶膠-凝膠法制備了化學(xué)交聯(lián)的聚酰亞胺/二氧化硅(PI/SiO2)納米復(fù)合薄膜和聚酰亞胺/二氧化鈦(PI/TiO2)納米復(fù)合薄膜,并對(duì)納米復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和性能進(jìn)行了研究。本文以正硅酸乙酯為前驅(qū)體,采用溶膠-凝膠法制備了加入偶聯(lián)劑異氰酸丙基三乙氧基硅烷與未加入偶聯(lián)劑的一系列不同二氧化硅含量的PI/SiO2復(fù)合薄膜,利用紅外光譜、掃描電鏡觀察了薄膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu),利用熱重分析儀和電子萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了薄膜的熱學(xué)和力學(xué)性能。結(jié)果表明,加入偶聯(lián)劑的復(fù)合薄膜中SiO2納米顆粒在PI基體中分散均勻,其顆粒大小約為20-30nm,其熱穩(wěn)定性高于純PI,并且力學(xué)性能明顯提高。當(dāng)二氧化硅顆粒含量在10wt%和8wt%時(shí),交聯(lián)與非交聯(lián)納米復(fù)合薄膜的斷裂強(qiáng)度最大分別為105.4MPa和87.3MPa。本文以鈦酸四丁酯/乙酰丙酮為前驅(qū)體,采用溶膠-凝膠法制備了一系列不同二氧化鈦含量的加入偶聯(lián)劑異氰...
【文章來(lái)源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料概述
1.2.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備工藝
1.2.2 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的性能
1.3 聚酰亞胺
1.3.1 聚酰亞胺的種類
1.3.2 聚酰亞胺的制備
1.3.3 聚酰亞胺的性能
1.4 改性聚酰亞胺
1.5 聚酰亞胺納米復(fù)合材料
1.5.1 聚酰亞胺納米復(fù)合材料的制備
1.5.2 用于雜化的納米顆粒結(jié)構(gòu)與性能
1.5.3 聚酰亞胺納米復(fù)合材料的應(yīng)用
1.6 課題研究的目的和意義
1.7 課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 PI/SiO_2和 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜制備
2.1 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜制備
2.1.1 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的制備方法
2.1.2 主要原料及儀器設(shè)備
2.1.3 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜制備過(guò)程
2.2 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜制備
2.2.1 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜的制備方法
2.2.2 主要原料及儀器設(shè)備
2.2.3 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜制備過(guò)程
2.3 本章小結(jié)
第3章 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜表征及性能研究
3.1 紅外光譜表征
3.1.1 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜紅外光譜表征
3.1.2 偶聯(lián)劑 ICTOS 對(duì) PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜殘?jiān)t外光譜的影響
3.2 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜形貌
3.3 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性
3.4 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的力學(xué)性能研究
3.4.1 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的斷裂強(qiáng)度測(cè)試
3.4.2 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
第4章 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜表征及耐電暈性能研究
4.1 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜紅外光譜表征
4.2 X 射線衍射測(cè)試與分析
4.2.1 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜的 X 射線衍射分析
4.2.2 銳鈦礦結(jié)構(gòu)二氧化鈦及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜殘?jiān)?X 射線衍射分析
4.3 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜微觀形貌
4.4 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜介電性能研究
4.4.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合薄膜介電性能及機(jī)理
4.4.2 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜介電常數(shù)分析
4.4.3 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜介電損耗分析
4.5 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜耐電暈性能研究
4.5.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合薄膜耐電暈性能及機(jī)理
4.5.2 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜老化時(shí)間分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚酰亞胺/TiO2納米雜化薄膜耐電暈性能的研究[J]. 馮宇,殷景華,陳明華,劉曉旭,雷清泉. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[2]表面放電對(duì)聚酰亞胺薄膜材料的電氣損傷特性研究[J]. 羅楊,吳廣寧,劉繼午,曹開(kāi)江,彭佳,張依強(qiáng),朱光亞. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(25)
[3]化學(xué)法制備低介電常數(shù)聚酰亞胺的研究進(jìn)展[J]. 金成九,王興元,王曉工,和亞寧. 高分子通報(bào). 2012(10)
[4]聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合電介質(zhì)介電性能及其機(jī)理最新研究進(jìn)展[J]. 田付強(qiáng),楊春,何麗娟,韓柏,王毅,雷清泉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[5]聚合物納米復(fù)合材料耐電暈機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 羅楊,吳廣寧,周力任,曹開(kāi)江. 絕緣材料. 2009(04)
[6]耐電暈聚酰亞胺薄膜研究進(jìn)展[J]. 黃孫息,饒保林,劉莉. 絕緣材料. 2009(01)
[7]聚酰亞胺性能及合成方法[J]. 曹紅葵. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2008(03)
[8]聚酰亞胺的合成與研究[J]. 王衛(wèi),李承祥,張國(guó)斌,盛六四. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]聚酰亞胺基介電復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 賀國(guó)文.中南大學(xué) 2012
[2]聚酰亞胺/二氧化硅復(fù)合材料的制備與介電性能研究[D]. 章堅(jiān).浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]低介電常數(shù)聚酰亞胺薄膜制備與性能研究[D]. 賈紅娟.北京化工大學(xué) 2011
[2]聚酰亞胺/二氧化硅雜化薄膜的制備與性能研究[D]. 程井動(dòng).東華大學(xué) 2008
[3]聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備與表征[D]. 劉秋萍.陜西師范大學(xué) 2007
[4]聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備及表征[D]. 段春燕.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3189048
【文章來(lái)源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料概述
1.2.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備工藝
1.2.2 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的性能
1.3 聚酰亞胺
1.3.1 聚酰亞胺的種類
1.3.2 聚酰亞胺的制備
1.3.3 聚酰亞胺的性能
1.4 改性聚酰亞胺
1.5 聚酰亞胺納米復(fù)合材料
1.5.1 聚酰亞胺納米復(fù)合材料的制備
1.5.2 用于雜化的納米顆粒結(jié)構(gòu)與性能
1.5.3 聚酰亞胺納米復(fù)合材料的應(yīng)用
1.6 課題研究的目的和意義
1.7 課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 PI/SiO_2和 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜制備
2.1 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜制備
2.1.1 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的制備方法
2.1.2 主要原料及儀器設(shè)備
2.1.3 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜制備過(guò)程
2.2 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜制備
2.2.1 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜的制備方法
2.2.2 主要原料及儀器設(shè)備
2.2.3 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜制備過(guò)程
2.3 本章小結(jié)
第3章 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜表征及性能研究
3.1 紅外光譜表征
3.1.1 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜紅外光譜表征
3.1.2 偶聯(lián)劑 ICTOS 對(duì) PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜殘?jiān)t外光譜的影響
3.2 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜形貌
3.3 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性
3.4 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的力學(xué)性能研究
3.4.1 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的斷裂強(qiáng)度測(cè)試
3.4.2 PI 及 PI/SiO_2納米復(fù)合薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
第4章 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜表征及耐電暈性能研究
4.1 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜紅外光譜表征
4.2 X 射線衍射測(cè)試與分析
4.2.1 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜的 X 射線衍射分析
4.2.2 銳鈦礦結(jié)構(gòu)二氧化鈦及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜殘?jiān)?X 射線衍射分析
4.3 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜微觀形貌
4.4 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜介電性能研究
4.4.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合薄膜介電性能及機(jī)理
4.4.2 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜介電常數(shù)分析
4.4.3 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜介電損耗分析
4.5 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜耐電暈性能研究
4.5.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合薄膜耐電暈性能及機(jī)理
4.5.2 PI 及 PI/TiO_2納米復(fù)合薄膜老化時(shí)間分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚酰亞胺/TiO2納米雜化薄膜耐電暈性能的研究[J]. 馮宇,殷景華,陳明華,劉曉旭,雷清泉. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[2]表面放電對(duì)聚酰亞胺薄膜材料的電氣損傷特性研究[J]. 羅楊,吳廣寧,劉繼午,曹開(kāi)江,彭佳,張依強(qiáng),朱光亞. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(25)
[3]化學(xué)法制備低介電常數(shù)聚酰亞胺的研究進(jìn)展[J]. 金成九,王興元,王曉工,和亞寧. 高分子通報(bào). 2012(10)
[4]聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合電介質(zhì)介電性能及其機(jī)理最新研究進(jìn)展[J]. 田付強(qiáng),楊春,何麗娟,韓柏,王毅,雷清泉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[5]聚合物納米復(fù)合材料耐電暈機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 羅楊,吳廣寧,周力任,曹開(kāi)江. 絕緣材料. 2009(04)
[6]耐電暈聚酰亞胺薄膜研究進(jìn)展[J]. 黃孫息,饒保林,劉莉. 絕緣材料. 2009(01)
[7]聚酰亞胺性能及合成方法[J]. 曹紅葵. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2008(03)
[8]聚酰亞胺的合成與研究[J]. 王衛(wèi),李承祥,張國(guó)斌,盛六四. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]聚酰亞胺基介電復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 賀國(guó)文.中南大學(xué) 2012
[2]聚酰亞胺/二氧化硅復(fù)合材料的制備與介電性能研究[D]. 章堅(jiān).浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]低介電常數(shù)聚酰亞胺薄膜制備與性能研究[D]. 賈紅娟.北京化工大學(xué) 2011
[2]聚酰亞胺/二氧化硅雜化薄膜的制備與性能研究[D]. 程井動(dòng).東華大學(xué) 2008
[3]聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備與表征[D]. 劉秋萍.陜西師范大學(xué) 2007
[4]聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備及表征[D]. 段春燕.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3189048
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