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基于聚酰亚胺的柔性湿度传感器制备及研究
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作者 张海力 谢光忠 +1 位作者 刘太君 代静 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第4期11-18,47,共9页
文中以聚酰胺酸(PAA)为前驱体,通过热处理工艺可得聚酰亚胺(PI)薄膜,添加氧化石墨烯(GO)合成PI/GO复合薄膜及后续电极制备得到基于聚酰亚胺的平行板电容式柔性湿度传感器。在此基础上深入研究了叉指电极式和平行板式构型、PAA旋涂转速、... 文中以聚酰胺酸(PAA)为前驱体,通过热处理工艺可得聚酰亚胺(PI)薄膜,添加氧化石墨烯(GO)合成PI/GO复合薄膜及后续电极制备得到基于聚酰亚胺的平行板电容式柔性湿度传感器。在此基础上深入研究了叉指电极式和平行板式构型、PAA旋涂转速、PAA酰亚胺化温度、GO喷涂量对湿度传感器性能的影响,最终得到的湿度传感器具有良好重复性、快速的响应恢复时间,最大湿滞仅为3.8%RH,且具有优异的柔性性能,在可穿戴柔性电子器件领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 柔性 湿度传感器 (PI) 氧化石墨烯(GO) PI/GO复合薄膜 平行板电容结构 湿敏特性
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聚酰亚胺改性三聚氰胺泡沫的制备及性能
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作者 何利华 李慧霞 +2 位作者 刘志凌 蒋凡顺 张建勋 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第4期8-14,共7页
为提高三聚氰胺泡沫的热稳定性及力学强度,介绍了三聚氰胺树脂与水溶性聚酰亚胺(PI)共混改性方法,研究了PI增韧三聚氰胺树脂预聚体的合成配方和发泡工艺,同时也探讨了PI的添加方式及添加量对三聚氰胺泡沫性能的影响。采用万能电子试验... 为提高三聚氰胺泡沫的热稳定性及力学强度,介绍了三聚氰胺树脂与水溶性聚酰亚胺(PI)共混改性方法,研究了PI增韧三聚氰胺树脂预聚体的合成配方和发泡工艺,同时也探讨了PI的添加方式及添加量对三聚氰胺泡沫性能的影响。采用万能电子试验机、极限氧指数仪、扫描电子显微镜、导热系数仪等对改性前后三聚氰胺泡沫的力学性能、阻燃性、微观形貌、耐热性进行了测试和分析。结果表明,通过添加水溶性PI,在泡沫内部引入含两个与氮键合的酰基基团,并形成网络互穿结构,其热稳定性、表观密度、极限氧指数、烟密度、隔热性能均有显著提高。为了改善PI改性三聚氰胺泡沫的总体性能,进一步研究发现,PI添加量为三聚氰胺树脂预聚体总质量的5%时,泡沫失重速率最高温度峰值由369.69℃提高到383.66℃、拉伸强度提高了11.17%、撕裂强度提高了21.82%、断裂伸长率提高了12.51%,改性泡沫的各项性能最佳。 展开更多
关键词 树脂预 改性三泡沫 微波发泡工艺 共混改性
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湿度传感器用聚酰亚胺材料亚胺化工艺研究 被引量:8
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作者 谢琼 杨文 +1 位作者 常爱民 康健 《应用化工》 CAS CSCD 2003年第6期20-22,共3页
利用红外光谱、差热和热失重等分析手段,对聚酰胺酸(PA)的亚胺化工艺过程进行了研究,分析了聚酰亚胺薄膜样品在热演化过程中的分子结构变化,揭示了PA向聚酰亚胺(PI)转化的物理化学过程。实验发现,70~110℃之间各种溶剂挥发比较激烈,PA... 利用红外光谱、差热和热失重等分析手段,对聚酰胺酸(PA)的亚胺化工艺过程进行了研究,分析了聚酰亚胺薄膜样品在热演化过程中的分子结构变化,揭示了PA向聚酰亚胺(PI)转化的物理化学过程。实验发现,70~110℃之间各种溶剂挥发比较激烈,PA环化脱水转为PI的亚胺化反应在250℃已经基本完成。如果在150℃以下缓慢升温,使溶剂和化学反应生成物充分挥发,或在真空环境下进行亚胺化,有利于避免敏感膜出现气孔或开裂。 展开更多
关键词 红外 热分析 湿度传感器
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基于纳米化聚酰亚胺材料的MEMS湿度传感器的研究 被引量:2
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作者 雷程 唐力程 +5 位作者 毛海央 王岩 王玲 胡建东 欧文 熊继军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第1期7-8,36,共3页
针对现有的MEMS湿度传感器制备工艺复杂、灵敏度较低等问题,文中报道了一种基于纳米化聚酰亚胺材料的MEMS湿度传感器,该器件的感湿材料是利用等离子技术对聚酰亚胺进行表面修饰制备的,该方法简单且与CMOS工艺兼容。同时文中对同样结构... 针对现有的MEMS湿度传感器制备工艺复杂、灵敏度较低等问题,文中报道了一种基于纳米化聚酰亚胺材料的MEMS湿度传感器,该器件的感湿材料是利用等离子技术对聚酰亚胺进行表面修饰制备的,该方法简单且与CMOS工艺兼容。同时文中对同样结构基于亚胺化聚酰亚胺材料和纳米化聚酰亚胺材料的两种器件在不同湿度条件下的电容响应特性进行了测试,测试结果表明,在相对湿度50%~80%范围内,基于纳米化聚酰亚胺材料的器件灵敏度高于同样结构基于亚胺化聚酰亚胺材料器件约50%。 展开更多
关键词 湿度传感器 灵敏度 纳米化 等离子体技术
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新型聚酰亚胺电容式湿度传感器 被引量:6
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作者 邹德恕 王东凤 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1992年第1期6-7,共2页
本文叙述了以聚酰亚胺为感湿膜的电容式湿度传感器的结构及制备工艺,研究了它的湿敏特性,概述了工作原理。
关键词 湿度传感器 相对湿度
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聚酰亚胺薄膜电容栅FET湿度传感器的研制 被引量:1
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作者 骆如枋 陆德仁 陆玉萍 《应用科学学报》 CAS CSCD 1996年第1期86-90,共5页
一种聚酰亚胺(PI)薄膜电容栅FET微型湿度传感器已经初步研制成功.这是一个n沟道增强型器件,具有曲折栅结构;沟道长约10μm,宽>8000μm;栅区绝缘层厚约300nm(SiO_2+Si_3N_4);一个Au-PI... 一种聚酰亚胺(PI)薄膜电容栅FET微型湿度传感器已经初步研制成功.这是一个n沟道增强型器件,具有曲折栅结构;沟道长约10μm,宽>8000μm;栅区绝缘层厚约300nm(SiO_2+Si_3N_4);一个Au-PI-Al纵向湿敏电容覆植于绝缘栅上.本文报道该PI-HUMFET的结构设计、工作原理和主要性能并对某些有关问题进行了初步讨论. 展开更多
关键词 湿度传感器 FET 薄膜 电容栅
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聚酰亚胺MOSFET湿度传感器研究 被引量:1
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作者 廖荣 李蓓 +1 位作者 张振杰 李宇威 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第9期32-33,37,共3页
将聚酰亚胺(PI)薄膜制作在金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的栅极上,当环境湿度发生变化时,将引起PI吸湿量的变化,电容量改变,据此可制成湿度传感器件,测试结果显示:该湿度传感器具有明显的湿度敏感特性。
关键词 (PI) 湿度传感器 半导体平面工艺 扩展栅极结构 相对湿度
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聚酰亚胺(PI)薄膜电容型湿度传感器的研制 被引量:5
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作者 骆如枋 陆玉萍 +4 位作者 边伟勇 朱庆杨 陈羽男 李晓红 张建安 《应用科学学报》 CAS CSCD 1993年第1期86-90,共5页
高分子薄膜湿度传感器是当今可实用的性能较优越的一类湿度传感器.一般所用的感湿材料,以醋酸纤维系为主(CA,CAB).聚酰亚胺(PI)于六十年代开始用作电器绝缘材料,七十年代用于微电子器件的表面钝化和PMP技术的多层布线,八十年代起替代Si... 高分子薄膜湿度传感器是当今可实用的性能较优越的一类湿度传感器.一般所用的感湿材料,以醋酸纤维系为主(CA,CAB).聚酰亚胺(PI)于六十年代开始用作电器绝缘材料,七十年代用于微电子器件的表面钝化和PMP技术的多层布线,八十年代起替代SiO_2作电子器件绝缘介质.1982年后应用于湿度传感器作为感湿材料.与醋酸纤维系材料相比,PI具有以下特点: 展开更多
关键词 湿度传感器 薄膜
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基于石英晶体微天平的聚醚酰亚胺湿度传感器 被引量:7
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作者 李先懿 莫晓亮 陈国荣 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期355-358,共4页
研制了基于石英晶体微天平方法的聚醚酰亚胺湿度传感器,研究了它对相对湿度的响应特性和灵敏度以及这种湿度传感器在高湿度对比下的循环特性和长期老化性能。结果表明:在较宽的湿度范围内,这种湿度传感器表现出良好的湿敏特性。当相对... 研制了基于石英晶体微天平方法的聚醚酰亚胺湿度传感器,研究了它对相对湿度的响应特性和灵敏度以及这种湿度传感器在高湿度对比下的循环特性和长期老化性能。结果表明:在较宽的湿度范围内,这种湿度传感器表现出良好的湿敏特性。当相对湿度从11%变化至95%时,频率变化达2000Hz。高湿度差对比下的响应时间和恢复时间分别为30和20s。在循环测试和长时间老化测试中,也表现出优良的重复性和稳定性。 展开更多
关键词 湿度传感器 石英晶体微天平 频率响应
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聚酰亚胺电容式湿度传感器的研制及改进 被引量:1
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作者 曾欢欢 赵湛 +2 位作者 王奇 方震 张博军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期196-199,共4页
聚酰亚胺(PI)电容式湿度传感器的新型设计简化了工艺流程,避免引线台阶式引出时可能出现的脱落、断裂等问题;改进了温度补偿电极的位置及结构;分析了平板式电容式传感器的等效电路及简化条件,以及PI薄膜的厚度与亚胺化温度对吸湿性能的... 聚酰亚胺(PI)电容式湿度传感器的新型设计简化了工艺流程,避免引线台阶式引出时可能出现的脱落、断裂等问题;改进了温度补偿电极的位置及结构;分析了平板式电容式传感器的等效电路及简化条件,以及PI薄膜的厚度与亚胺化温度对吸湿性能的影响.研究了反应离子刻蚀(RIE)对完成电极腐蚀后的芯片进行高选择比的各向异性刻蚀及对湿度响应的影响,结果表明增大了PI与周围环境的接触面积,提高了响应速度. 展开更多
关键词 湿度传感器 (PI) 电容式 反应离子刻蚀(RIE) 边缘效应
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基于聚酰亚胺的温湿压集成传感器 被引量:4
11
作者 武宇 赵湛 +1 位作者 方震 张博军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z3期101-103,共3页
微型化、集成化可以使得传感系统减少体积、重量,降低成本,提高系统的可靠性,具有重要的科学意义。基于聚酰亚胺材料,利用MEMS技术,设计了一个用于测量大气湿度、温度和气压检测的微型集成传感器。分别采用湿敏电容、铂电阻法和聚酰亚... 微型化、集成化可以使得传感系统减少体积、重量,降低成本,提高系统的可靠性,具有重要的科学意义。基于聚酰亚胺材料,利用MEMS技术,设计了一个用于测量大气湿度、温度和气压检测的微型集成传感器。分别采用湿敏电容、铂电阻法和聚酰亚胺薄膜对湿度、温度、压力进行检测,并且进行了理论计算,设计了加工工艺步骤,制作出雏形器件。 展开更多
关键词 集成传感器 MEMS 湿
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微型线圈-铁芯结构传感器中聚酰亚胺的低成本刻蚀和平坦化方法 被引量:2
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作者 郭博 刘诗斌 +2 位作者 段红亮 杨尚林 侯晓伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1328-1333,共6页
研究了预亚胺化温度、时间以及刻蚀时间对聚酰亚胺湿法刻蚀结果的影响。预亚胺化后2.5μm厚的PI-5型聚酰亚胺采用EPG 533型光刻胶作为掩膜时,预亚胺化采用90℃/5 min^140℃/10 min方案,采用1%KOH溶液,15 s的显影/刻蚀时间会得到较好的... 研究了预亚胺化温度、时间以及刻蚀时间对聚酰亚胺湿法刻蚀结果的影响。预亚胺化后2.5μm厚的PI-5型聚酰亚胺采用EPG 533型光刻胶作为掩膜时,预亚胺化采用90℃/5 min^140℃/10 min方案,采用1%KOH溶液,15 s的显影/刻蚀时间会得到较好的刻蚀结果。在此基础上,通过实验研究了一种低成本的填充式平坦化技术。通过在底层线圈上旋涂第1层聚酰亚胺,湿法刻蚀去除铜线上的聚酰亚胺保留间隙中聚酰亚胺,然后再旋涂第2层聚酰亚胺的方式,完成了第2层聚酰亚胺的平坦化。与直接在底层线圈上旋涂聚酰亚胺而不做平坦化处理比较,起伏高度差从1.8μm降低到150 nm,且起伏缓慢、无明显台阶。应用这种技术制备了一种采用线圈铁芯结构的微型磁通门传感器并进行了测试,传感器工作正常,性能优良。 展开更多
关键词 平坦化 湿法刻蚀 微型磁通门传感器
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基于聚酰亚胺柔性衬底微温度传感器阵列的关键技术研究 被引量:1
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作者 肖素艳 车录锋 +1 位作者 李昕欣 王跃林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期184-188,共5页
基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅... 基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅片上;第二种方法是用胶粘剂将P16051膜暂时粘在载体硅片上,然后分别在两种柔性PI衬底上制作铂薄膜热敏电阻温度传感器,最后将器件从硅片载体上分离下来.采用低温(小于300℃)工艺技术减小了PI柔性衬底的热循环.实验测试结果表明,PI衬底上的铂薄膜热敏电阻具备良好的线性度,其电阻温度系数接近于0.0023/℃. 展开更多
关键词 柔性 MEMS技术 铂薄膜电阻 温度传感器
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用聚酰亚胺改善POSFET超声传感器的性能 被引量:1
14
作者 郑学仁 李斌 刘百勇 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期43-45,共3页
用聚酰亚胺(PI)垫高PVDF-MOSFET超声传感器的扩展栅电极,当PI厚度大于5μm时,扩展栅电容减少到原来的1/6以下,传感器的灵敏度可提高11.3dB。讨论了PI工艺膜的制备和亚胺化温度对PI膜厚和介电系数的... 用聚酰亚胺(PI)垫高PVDF-MOSFET超声传感器的扩展栅电极,当PI厚度大于5μm时,扩展栅电容减少到原来的1/6以下,传感器的灵敏度可提高11.3dB。讨论了PI工艺膜的制备和亚胺化温度对PI膜厚和介电系数的影响。 展开更多
关键词 压电传感器 灵敏度 POSFET 超声换能器
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光纤植入聚酰亚胺薄膜柔性曲率传感器 被引量:4
15
作者 曲道明 孙广开 +2 位作者 孟凡勇 宋言明 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期109-116,共8页
面向软体机器人、变构型飞行器、可穿戴医疗装备等领域的柔性传感应用需求,提出一种植入光纤光栅敏感元件的聚酰亚胺薄膜柔性曲率传感器。研究了柔性薄膜光纤光栅传感器的传感原理、传感结构设计与光栅植入方法,建立了光纤传感、解调及... 面向软体机器人、变构型飞行器、可穿戴医疗装备等领域的柔性传感应用需求,提出一种植入光纤光栅敏感元件的聚酰亚胺薄膜柔性曲率传感器。研究了柔性薄膜光纤光栅传感器的传感原理、传感结构设计与光栅植入方法,建立了光纤传感、解调及曲率标定装置;实验分析了聚酰亚胺薄膜曲率与光栅中心波长漂移量关系,实验测得光纤光栅植入深度与柔性曲率传感器灵敏度的定量关系,验证了所提出柔性曲率传感器的可行性。研究结果表明,光纤光栅植入聚酰亚胺薄膜的曲率传感器可用于柔性变形传感测量,在0~30.03 m^(-1)的曲率范围内,光纤光栅植入深度为0.1 mm时,聚酰亚胺薄膜曲率传感器达到最大灵敏度50.65 pm/m^(-1)。光纤光栅植入聚酰亚胺薄膜的柔性曲率传感器可应用于柔性传感测量领域。 展开更多
关键词 薄膜 光纤光栅 曲率传感器 灵敏度
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基于聚酰亚胺基底的热剪切应力传感器设计 被引量:4
16
作者 孙永明 刘武 +1 位作者 张卫平 陈宏海 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第8期92-94,101,共4页
设计了一种基于柔性MEMS技术的双热线结构剪切应力传感器,可以实现曲体表面上二维剪切应力的矢量测量,对于实现流场的主动控制具有重要的意义。介绍了双热线热剪切应力传感器及其阵列的原理和结构设计;通过有限元仿真分析对器件的尺寸... 设计了一种基于柔性MEMS技术的双热线结构剪切应力传感器,可以实现曲体表面上二维剪切应力的矢量测量,对于实现流场的主动控制具有重要的意义。介绍了双热线热剪切应力传感器及其阵列的原理和结构设计;通过有限元仿真分析对器件的尺寸参数进行了优化设计;利用MEMS工艺制作方法,实现了信号背线引接技术,减少了对流场的干扰。实验结果表明:工艺流程设计和器件参数设计合理,传感器阵列具有良好测试性能。 展开更多
关键词 柔性传感器阵列 双热线 有限元分析 MEMS
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电容式聚酰亚胺薄膜湿度敏感器的研究 被引量:8
17
作者 谢廷贵 杨锦赐 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期557-561,共5页
阐述了电容式聚酰亚胺薄膜湿度敏感器的结构和性能,分析讨论了它的感湿机理,并用一种指数函数方法对敏感器的非线性进行线性化处理。
关键词 相对湿度 电容式 薄膜 湿度感器
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共缩聚聚酰胺酸与聚酰亚胺的微波辐射合成及荧光性能 被引量:14
18
作者 祁秀秀 路建美 +2 位作者 张正彪 王丽华 朱秀林 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期210-213,共4页
研究了4,4′-二氨基二苯砜(DDS)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与均苯四酸二酐(PMDA)的微波辐射溶液聚合反应,将所得的聚酰胺酸进行固相微波辐射亚胺化,并与热聚合进行比较,用红外及核磁共振的测试方法对聚合物的结构进行了表征。结果表明,... 研究了4,4′-二氨基二苯砜(DDS)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与均苯四酸二酐(PMDA)的微波辐射溶液聚合反应,将所得的聚酰胺酸进行固相微波辐射亚胺化,并与热聚合进行比较,用红外及核磁共振的测试方法对聚合物的结构进行了表征。结果表明,微波辐射能提高缩聚物的特性粘数和转化率。固相微波辐射使聚酰胺酸的亚胺化时间缩短,亚胺化度增大。合成的聚酰胺酸和聚酰亚胺都具有较强的荧光性能。 展开更多
关键词 共缩 微波辐射 合成 荧光性能
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环境温湿度对聚酰亚胺介电强度的影响机制 被引量:11
19
作者 罗杨 吴广宁 +4 位作者 刘继午 彭佳 高国强 孙继星 朱光亚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6578-6584,共7页
聚酰亚胺薄膜因其优良的电气、机械及热性能已在各种绝缘线缆中得到广泛应用。然而,环境应力可能会造成聚酰亚胺降解,从而降低其绝缘性能。以聚酰亚胺普通薄膜和聚酰亚胺纳米薄膜为测试对象,研究了单层膜、双层膜及三层膜在不同温度下... 聚酰亚胺薄膜因其优良的电气、机械及热性能已在各种绝缘线缆中得到广泛应用。然而,环境应力可能会造成聚酰亚胺降解,从而降低其绝缘性能。以聚酰亚胺普通薄膜和聚酰亚胺纳米薄膜为测试对象,研究了单层膜、双层膜及三层膜在不同温度下的击穿特性,分析了水分对聚酰亚胺薄膜击穿场强的影响机制。结果表明:普通膜和纳米膜的击穿强度均随试验温度的升高而降低,尤其是当试验温度大于350℃时,下降速率明显增加,其主要原因是由于聚酰亚胺分子在高温下移动并发生热降解。由于单层膜具有更好的散热能力及结构均匀性,因此单层膜具有比双层膜和三层膜更高的击穿场强,纳米膜较高的热导率导致其具有更好的高温稳定性。潮湿环境中的水分子首先通过氢键作用与聚酰亚胺分子上的羧基(C=O)键结合,并进一步与之发生水解反应,使聚酰亚胺薄膜的击穿场强降低。 展开更多
关键词 薄膜 绝缘击穿 介电强度 温度 湿度 降解
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聚脲和聚酰亚胺的微波辐射合成 被引量:10
20
作者 路建美 陈乃勇 +2 位作者 丁梅香 纪顺俊 朱秀林 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期295-298,共4页
研究苯代三聚氰胺与2,4-甲苯基二异氰酸酯的微波辐射聚合及聚脲与均苯四酸二酐的微波固相聚合,考察了微波辐射时间(功率)、单体浓度、扩链剂和温度等因素对缩聚物的特性粘数、产率的影响,并与热聚合进行比较。用红外光谱对聚酰亚胺... 研究苯代三聚氰胺与2,4-甲苯基二异氰酸酯的微波辐射聚合及聚脲与均苯四酸二酐的微波固相聚合,考察了微波辐射时间(功率)、单体浓度、扩链剂和温度等因素对缩聚物的特性粘数、产率的影响,并与热聚合进行比较。用红外光谱对聚酰亚胺的亚酰化度进行了表征,首次用简并四波混频技术测量了缩聚物的三阶光学非线性极化率系数及其响应时间。实验结果表明:微波辐射对提高聚合物的特性粘数和产率有显著作用;合成的聚脲与聚酰亚胺具有较好的三阶光学非线性(聚脲的χ(3)=1.174×10-13esu)和较快的时间响应(24ps)。 展开更多
关键词 三阶光学非线性 微波辐射 合成
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