亚胺化工艺对PI-纳米Al2O3三层复合薄膜结构与性能的影响.pdf

1、聚酰亚胺(PI)薄膜由于其优异的电气绝缘性能广泛应用于电机绝缘、微电子及航空航天等领域。随着科学技术的不断发展，电气技术向高压和超高压化、微电子技术向小型化，以及变频节能等技术的发展，传统的聚酰亚胺薄膜很难达到要求，这就促使聚酰亚胺薄膜向高性能及功能化方向发展。
　　本文以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4，4'-二氨基二苯醚(ODA)为合成单体，以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂，以气相Al2O3作为掺杂相，制备了一系列掺杂量

2、不同的PI/纳米Al2O3三层复合薄膜，并对制得的复合薄膜进行了耐电晕性能和电击穿性能测试，测试结果显示:当气相Al2O3掺杂量为12wt％时，各种工艺对应的复合薄膜的耐电晕性能和电击穿性能最好，即12 wt％为最佳掺杂量。在确定了最佳掺杂量的基础上设计了十种不同的亚胺化工艺，并制备了一系列第一、二层亚胺化工艺不同的复合薄膜。
　　对三层复合薄膜的第一层进行了红外光谱测试，并计算了不同亚胺化工艺对应的复合薄膜的第一层的亚胺化率，结

3、果显示:红外光谱中出现了一系列聚酰亚胺的特征峰，但是相对完全亚胺化的复合薄膜来说，各个工艺制得的复合薄膜所对应的特征峰的强度相对较弱。采用扫描电子显微镜(SEM)对第一、二层亚胺化率不同的PI/纳米Al2O3三层复合薄膜的断面微观形貌进行了表征，结果显示:复合薄膜具有明显的三层结构，在复合薄膜的第一层的亚胺化率较低时，复合薄膜层间结合程度相对较弱，会出现明显的分层现象，随着第一、二层亚胺化率的增加，复合薄膜层间结合程度逐渐变好，分层现象

4、逐渐消失。对制得的一系列第一、二层亚胺化率不同的复合薄膜进行了耐电晕性能测试，结果显示:随着第一、二层亚胺化率的增加，复合薄膜的耐电晕时间逐渐增加。同时，对经耐电晕处理后的复合薄膜的表面形貌及复合薄膜的电晕击穿孔形貌进行了表征，随着第一、二层亚胺化率的增加、复合薄膜层间结合程度逐渐变好，其耐电晕腐蚀能力逐渐增强。复合薄膜的电击穿测试结果表明:随着第一、二层亚胺化率的增加，复合薄膜的击穿场强逐渐增加;另外，对复合薄膜的电导电流特性进行了测