聚酰亚胺薄膜层叠体热处理过程中的结构演变
高温热处理对聚酰亚胺薄膜性能的影响
生 产工艺条件 密切相关 。 流延法是 目前生 产 Ｐ 薄 Ｉ 膜 的 主要 加工 工 艺 ： 聚酰 胺 酸 （Ａ 溶 液 流 延 将面 ，再 边 脱 溶 剂 边 环 化 和 高 温 热
采 用 德 国 Ｂ ｌｅ 公 司 生 产 的 Ｔ ｎｏ２ Ｔ ｎｋ ｒ ｅ ｓｒ７Ａ Ｒ
』一 甲 基 乙 酰 胺 （ ＭＡ ） 分 析 纯 ， 度 大 于 、 二 『 Ｄ ｃ ， 纯
型傅 里 叶变 换红 外 光谱 仪测 定 Ｐ 薄 膜 的傅 里 叶 Ｉ
处理制 备 Ｐ 薄膜［ 多 年来 ， Ｉ ４ １ 。 研究 报道主要集 中在 对 Ｐ 薄膜 的环化 动力 学 、 Ｉ 环化 率与薄 膜性能 的关 系等方 面［ 而对环 化后高 温热处理 中薄膜性 能变 ５ １ ， 化 的研 究报道较 少 。 本工作 考察了 Ｐ 薄 膜完全 环 Ｉ 化后高 温热处 理对薄膜 拉伸性能 、 热性 能 的影 响 。
顾宜用于挠性电路基板的低热膨胀系数聚酰亚胺研究进展材料导报严丁孟贤何天白聚酰亚胺新型材料北京科学出版社黄培耿洪斌程茹等长链聚酰胺酸的热环化动力阴高分子学报焦剑雷渭嫒高聚物结构性能与测试北京材料科学与工程出版中心
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研 究 与 开 发
Ｃ ＮＡ ＳＹＮＴＨＥＴＩ ＲＥＳＩ ＡＮＤ ＰＬＡＳ兀ＣＳ 合成树脂及塑料，０ ，４１ ４ ２７ ２（：０ ０ ） ＨＩ Ｃ Ｎ
温 度 的 升 高 ， 膜 的 拉 伸 强 度 、 性模 量 先增 大 后 基 本 保 持 不 变 ． 裂 伸 长 率 先 保 持 不 变后 明 显降 低 ． 膨 胀 系 数 也 薄 弹 断 热 显 著降 低 ， 薄 膜 的 玻 璃 化 转 变 温 度 略 有 增 大 。 高温 热 处 理 工 艺 可 制 备 高 强 度 和 低 热 膨 胀 系 数 的 高性 能 Ｐ 薄 膜 。 而 Ｉ 关键词 ： 聚酰亚胺薄膜 中 图分 类 号 ： Ｔ ２ ． Ｑ３３ ７ 高 温 热处 理 拉伸性能 热性 能
一种导热绝缘聚酰亚胺薄膜及其制备方法
一种导热绝缘聚酰亚胺薄膜及其制备方法导热绝缘聚酰亚胺薄膜是一种具有优良导热性能和良好绝缘性能的材料。
下面是一种常见的导热绝缘聚酰亚胺薄膜的制备方法：
制备方法：
1. 准备原料：聚酰亚胺树脂、导热填料（如氧化铝、硼酸铝等）、有机溶剂（如N,N-二甲基乙酰胺）等。
2. 预处理：将聚酰亚胺树脂在溶剂中进行预处理，使其成为可溶解的状态。
3. 混合：将预处理后的聚酰亚胺树脂与导热填料混合均匀，形成混合料。
4. 涂布：将混合料涂覆在基材上，可以使用刮涂、滚涂等方法进行涂布。
5. 干燥：将涂布在基材上的混合料进行干燥，去除有机溶剂，使薄膜成型。
6. 热压：将薄膜放入热压机中，加热并施加一定的压力，以增加薄膜的致密性和机械强度。
7. 后处理：对热压后的薄膜进行修整，去除边缘的不规则部分，使其尺寸符合要求。
8. 检测：对制备好的导热绝缘聚酰亚胺薄膜进行质量检测，检查其导热性能和绝缘性能是否符合要求。
9. 包装：将符合要求的导热绝缘聚酰亚胺薄膜进行包
装，以便储存和运输。
这是一种常见的制备方法，具体的制备条件和工艺参数可以根据具体需求进行调整和优化。
希望对您有所帮助！如有其他问题，请随时提问。
聚酰亚胺(PI)膜碳化过程中结构和性能变化研究
【 关键词 】 Ｐ 薄膜 ； ｌ 碳化 ； 结构 ； 能 性
中 圈分 类 号 ： Ｑ ２ Ｔ ３３ 文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｉ ｓｏ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌＣｏ ｖ ｒ ｉ ｎ ａ ｄ ｏ ｅ ｔ ｔ ｄ ｅ ｆｔ ｅ Ｓ ｒ ｃｕ ａ ｎ ｅ ｓｏ ｎ Ｐｒ ｐ ｒｙ
由芳 香 族 二 酐 和 芳 香 族 二 胺 经 特 殊 加 工 而 成 的 Ｐ 膜 具 １ 有 优 良的 耐 热 性 ， 殊 的 分 子 结 构 ， 制 取 优 质 炭 膜 的 前 驱 特 是 体 ， 期 来 一 直是 研 究 的 热 点。从 ７ 长 ０年 代 起 ， 德 的 Ａ． 西 Ｂ ｒｅ 就 对 此 进 行 了初 步 研 究 ， 以后 的 持 续 研 究 奠 定 了 ｌ ［ ｆｇｒ 为 基础。９ ｏ年 代 ， 日本 的 Ｍｃｉ Ｉａａｉ。 等 人 在 此 方 向 上 取 ｉ ｏ ｎｇｋ【 ｈ ２ 得 了较 大 的研 究 进 展 ， 时 国 内 的 赵 根 祥 等 人 也 对 此 进 同 行 了深 入 研 究 。 近 年 来 ， 外 对 此 的 研 究 主 要 偏 重 于 薄 膜 国 热 处 理 后 电性 能 的 应 用 ， 望 成 为 一 种 质 轻 、 传 导 的 有 高 新 型 材 料 。但 是 迄 今 为 止 ， 内对 Ｐ 膜 碳 化 过 程 中 结 构 和 国 １ 性 能 的研 究 偏 少 ， Ｐ 碳 膜 力 学 性 能 更 是 鲜 有 报 道 ， 这 对 对 １ 而 于 材 料 的应 用 来 说 具 有 重 要 意 义 。
【 ｂｔ ｃ】 Ｔ ｅｃａｇｓｏ ｒｃ ｒ ａｄｉ ｆ ｃ ｏ ｅｏｍ ｎｅｏ ｏ ｉｉ ｄ ａｅｂｅ ｔ ｉ ｔ ｉｅｅｔｃｒｏｉ ｔ ｎ Ａ ｓｒ ｔ ｈ ｈｎｅ ｆ ｔ ｔ ｅ ｎ ｓｅｅｔ ｎｐｒｒ ａｃ ｆ ｌｍｄ ｆｍ ｈｖ ｅｎ ｓ ｄ ｄａ ｄ ｒ ａ ｎ ａ ｏ ａ ｓｕｕ ｔ ｆ ｐｙ ｅ ｕｅ ｆ ｎ ｂ ｚｉ
高温高压下聚酰亚胺薄膜结构与性能研究
高温高压下聚酰亚胺薄膜结构与性能研究近年来，随着现代工业的不断发展，高温高压下材料的性能研究成为科学家们关注的热门领域。
对于高温高压条件下聚酰亚胺薄膜的结构和性能研究，一直是材料学术界争论的焦点话题之一。
首先，聚酰亚胺薄膜的结构与性能在高温高压条件下会发生一系列的变化。
高压下，聚酰亚胺的分子间距会变得更小，分子运动性也相应变得更强，从而导致材料的物理性质发生变化。
而在高温条件下，聚酰亚胺薄膜的分子会因为热量的作用而振动，产生更多的分子间自由度，同时也会对聚酰亚胺的化学键和分子形态产生影响，进而影响到材料的机械性能等方面。
其次，聚酰亚胺薄膜在高温高压条件下的性能研究主要包括两个方面：机械性能和热稳定性。
在高温高压下，聚酰亚胺薄膜通常会出现压缩或拉伸的情况，因此其机械性能是研究的重点之一。
近年来，有许多研究团队通过实验室的实验发现：系列化学修饰的聚酰亚胺薄膜在高温高压下有着不同的机械性能表现。
其次，聚酰亚胺薄膜的热稳定性也是研究人员在高温高压下研究的焦点。
热稳定性是材料在高温长时间作用下不发生质量变化的能力，目标是提高受高温高压的稳定程度。
为此，研究人员通常采用一系列测试方法来研究聚酰亚胺薄膜的热稳定性表现，通过分析弛豫行为和分子结构，从而观察聚酰亚胺薄膜在高温高压下是否有改变。
再者，聚酰亚胺薄膜结构与性能研究可以有许多的应用。
聚酰亚胺薄膜性能优异，是一种理想的高分子材料，在开发新材料、制造新器件时起到了重要的作用。
聚酰亚胺薄膜因其较高的热稳定性和良好的化学性质，可用于电子、数码、光电子、航空和汽车等领域。
例如，典型的应用包括做模板用于纳米加工、用于热管和回转发电机叶片等压力传感器等。
总之，在高温高压下聚酰亚胺薄膜结构与性能的研究，对于现代工业的发展和推动产业升级都有着非常重要的作用。
随着技术的发展和理论的不断深入，相信聚酰亚胺薄膜的性能和应用将会越来越广泛。
热处理过程中聚酰亚胺纤维结构与性能的演变
学性 能较 弱 （拉 伸 强度 均 低 于 ０．６ ＧＰａ），因此 其
ＢＰＤＡ：化学 纯 ，石 家庄 海利 化工有 限公 司产 ；
在特 种作 业领 域 的应用 严重 受 限 ，而 高强 度 、高模 ＯＤＡ：化 学纯 ，常 州 阳光药业 有 限公 司产 ；ＰＲＭ：纯
量 的 ＰＩ纤 维则 在 特 种 应 用 领 域 发 挥 着 重 要 的 作 度 ９９．９％ ，自制 ；Ｎ，Ｎ －二 甲基 乙 酰胺 （ＤＭＡｃ）：
用 ，特 别是 航天 、军 工 、船 舶等 领域 Ｊ。
经 活化 的 ４Ａ分子 筛除水 ７ ｄ后 使用 。
ＰＩ纤 维 的力学 性 能 与其 分 子 结 构 、加 工 条 件 等 因素密切相关 ，其中 ，热拉伸是影响纤维性能的 一 个关键 因素 ，聚合 物分子链在热应力下发生重 排 、结 晶 、取 向等超 分 子 结 构变 化 ，进 而 影 响纤 维 性 能 Ｊ。Ｚｈａｎｇ Ｍｅｎｇｙｉｎｇ等 设 计 将 联 苯 二 酐 （ＢＰＤＡ）与 ４，４．二 氨基 二 苯 醚 （ＯＤＡ）、对 苯 二 胺 （ＰＰＤ）、２一（４．氨基 苯 基 ）＿５一氨 基 苯 并 咪 唑 （ＢＩＡ） 共 聚制备 ＰＩ纤 维 ，并 研究 了后续 热拉 伸 对纤 维 晶
收 稿 日期 ：２０１７－１０．１９；修 改稿 收 到 日期 ：２０１７．１２－２１。 作者简介 ：甘锋 （１９８８～ ），男 ，研究 生 ，研究方 向为 高性能 纤 维 及 其 复 合 材 料 。 Ｅ－ｍａｉｌ：４７３８７５１７５＠ ｑｑ．ｃｏｒｎ。 基金项 目：国家 自然科学基金项 目（５１２３３００１）和 ９７３计划 项 目（２０１４ＣＢ６４３６０３）。 通 讯 联 系 人 。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｑｈｚｈａｎｇ＠ ｄｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
聚酰亚胺 ppt课件
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• 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作 为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以 减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减 少或消除器件的软误差
• 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHNLCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方 面都占有十分重要的地位。
2 聚酰亚胺的分子结构与合成
聚酰亚胺(Polyimide,PI)是指 高分子主链上含有亚胺环的 一类高聚物,由含二胺和二酐 的化合物经逐步聚合制备,结 构式如图所示
例如：当 R=
R'=
O
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2 聚酰亚胺的分子结构与合成
聚酰亚胺（PI） 是一族聚合物的总称 , 理论上 它们可以由任何一种二酐和 二胺 ,在一种适宜的溶剂里合成；分子特征为主链上含有酰亚胺环的一类 聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。反应通式如下：
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聚酰亚胺在航空航天中的应用
热塑性聚酰亚胺复合材料在美国的超音速 飞机计划中也得到了应用。NASA 在 1994 年开始超音速飞机研究，飞行时表面温度 为 177 ℃，要求使用寿命为 60 000 h。现 有的高温树脂基复合材料无法满足超音速 飞机，已确定50 % 的结构材料为以热塑性 聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材 料，每架飞机的用量约为 30 t。 下图为波音公司采用 IM7/PETI-5 材料制造 的机身夹芯板。
聚酰亚胺
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1 引言
目前工程塑料中耐热性最好的一种 聚酰亚胺是目前产量最大的一类耐热树脂。 被称为是"解决问题的能手" "没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术" 21世纪最有希望的工程塑料之一
聚酰亚胺基石墨膜材料研究进展综述
摘要：综述了聚酰亚胺基石墨膜材料的研究进展，简述了聚酰亚胺薄膜的分类、合成方法及其应用，详细介绍了聚酰亚胺制备石墨膜的方法，碳化和石墨化过程中涉及的分子结构和其形貌以及性能的变化过程。
阐述了制备石墨膜过程中的机理，进而分析了影响聚酰亚胺基石墨膜性能的因素，主要包括了化学结构、烧结工艺以及复合薄膜中掺杂组分对结构和性能的影响。
其后，通过近年来国内外的专利情况，分析了石墨膜材料的应用方向，总结并展望了未来聚酰亚胺基石墨膜材料的发展方向。
关键词：聚酰亚胺；石墨膜；碳化；石墨化；热导率随着科技的高速发展，电子信息产品的集成度越来越高，微型电子元器件的需求也大量增加，因此带来了发热量高、散热不均匀等问题，过多的热量将会严重影响电子器件的正常工作及系统的稳定性。
为了解决此类问题，亟须发展高导热系数、轻质耐用、应用场合灵活的导热材料。
常用导热材料的性能参数见表1。
表 1 常用导热材料的性能参数由表 1 可以看出，相比于传统的导热材料，石墨材料具有较高的热导率、优良的力学性能、低密度、低热膨胀系数等特点，被广泛应用于电子器件散热、微电子封装等领域，具备很大的发展潜力。
聚酰亚胺（PI）作为一种特种工程材料，具有良好的耐高低温性能、环境稳定性、力学性能以及优良的介电性能，在众多基础工业与高技术领域中均得到广泛应用，被誉为“工程塑料黄金”。
20 世纪70 年代初期，科学家发现，通过将聚酰亚胺在惰性气氛下加压碳化，并经2800~3200℃石墨化处理，可制得石墨，所制样品具有与高定向热解石墨一样的高结晶度和沿膜表面高度择优的石墨层取向。
进入20 世纪80 年代，宇航、电子、化工等行业迅速发展，迫切需要一种导电、导热性能好，相对密度小的材料，进而关于聚酰亚胺基石墨膜的研发进入了大众视野，主要集中于聚酰亚胺石墨化机理和性能的研究。
聚酰亚胺基石墨膜的性能优异，但高性能产品的良品率不高，力学性能波动大，并且工艺耗能更高，因此有学者研究了影响石墨膜性能的因素，探索优异的加工工艺。
abf材料的生产流程
abf材料的生产流程
ABF材料是一种高性能的复合材料，由聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯纤
维状填料交替层叠制成。
ABF材料具有优异的机械强度、耐热性、绝缘性
能和耐化学腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
下面将
详细介绍ABF材料的生产流程。
1.准备材料：ABF材料的制备需要将聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯纤维
状填料准备好。
聚酰亚胺薄膜是通过聚酰亚胺树脂溶液制备，并通过挤出
工艺制成薄膜。
聚四氟乙烯纤维状填料则是通过特殊的纺丝工艺制备而成。
2.制备ABF材料的基材：首先，将聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯纤维状
填料的固定比例的原料混合，并加入所需的溶剂。
然后，通过混合、搅拌
等工艺，使材料充分均匀混合。
3.薄膜层叠：将混合好的材料通过类似于转印的工艺，将其涂覆在基
材上，形成一层薄膜。
然后，再将另一层薄膜涂覆在上一层薄膜上，层叠
多次，形成多层薄膜结构。
薄膜的厚度和层数可以根据需求进行调整。
4.热压：将层叠好的薄膜基材放入热压机中，通过加热和压力的作用，使薄膜之间的分子结构发生交联，形成ABF材料。
5.切割和整形：将热压好的ABF材料进行切割和整形，得到所需要的
尺寸和形状。
6.检测和质量控制：对制备好的ABF材料进行外观检查、机械性能、
耐热性、绝缘性能、耐化学腐蚀性能等方面的测试和检测，确保产品质量
符合要求。
通过以上的生产流程，ABF材料可以得到高性能、高品质的产品。
当然，在实际生产过程中，还要根据不同的应用领域和具体要求，对制备方法和工艺进行一定的调整和优化。
聚酰亚胺 分离膜 历史
聚酰亚胺分离膜历史
聚酰亚胺分离膜是一种高性能的薄膜材料，广泛应用于气体分离、液体分离和纯化等领域。
它具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械强度，因此在工业和科研领域备受青睐。
下面我将从历史、应用和发展三个方面来全面回答你的问题。
首先，让我们来看一下聚酰亚胺分离膜的历史。
聚酰亚胺膜最早由美国杜邦公司于20世纪60年代开发出来，最初是用于航空航天领域，后来逐渐应用于气体分离和液体分离领域。
随着材料科学和工程技术的不断发展，聚酰亚胺分离膜的制备工艺不断完善，性能得到提升，应用范围也不断扩大。
其次，聚酰亚胺分离膜在气体分离、液体分离和纯化等领域有着广泛的应用。
在气体分离方面，聚酰亚胺膜被广泛应用于天然气加工、氢气纯化、氧氮分离等领域，其高选择性和高通透性使其成为理想的分离材料。
在液体分离和纯化方面，聚酰亚胺膜也被应用于酒精分离、有机溶剂回收、海水淡化等领域，为相关工业过程提供了高效节能的解决方案。
最后，让我们来看一下聚酰亚胺分离膜的发展趋势。
随着环保
意识的提高和能源资源的日益紧缺，聚酰亚胺分离膜将会在新能源开发、废水处理、生物医药等领域得到更广泛的应用。
同时，人们对聚酰亚胺膜的性能要求也将不断提高，比如要求更高的选择性、更低的能耗、更长的使用寿命等，这将推动聚酰亚胺膜制备技术和应用技术的不断创新和突破。
综上所述，聚酰亚胺分离膜作为一种高性能薄膜材料，具有悠久的历史、广泛的应用和广阔的发展前景，将在未来的科技和工业领域发挥越来越重要的作用。
聚酰亚胺材料ppt课件
取向剂
TN－LCD：室温长寿命（1年）。 STN－LCD：预倾角：4－10o。 TFT－LCD：采用脂肪聚酰亚胺可以满足200℃固化要求。 光控取向：聚酰亚胺基光控取向膜。
液晶显示要求液晶分子在电场作用下显示图形时必须要将液晶分子按一定方向取向，并与平面成一定角度，这就是所谓“预倾角”。能够使液晶分子有序排列的是涂在液晶盒内表面的取向膜，形成这种膜的材料就是液晶取向剂
液晶分子在摩擦无支链聚酰亚胺表面取向模型
进口产品与国产材料价格对比 每公斤
聚酰亚胺
进口材料
国产材料
光刻胶
1000－3000美元
2000－5000元
TN－LCD 取向剂
300－600美元
500－1500元
STN－LCD 取向剂
1000－3000美元
1000－3000元
TFT－LCD 取向剂
耐热纤维的性能
纤维
密度, g/cm
模量, MPa
强度, MPa
芳纶-49
1.44
124
2.92
PBT
1.58
300
3.0
PBO
1.5
340
3.4
聚酰亚胺
1.3-1.4
250－300
5.2
碳纤维
1.77-1.96
822
5.3
性能
PI纤维
Kevlar
模量
1400g/d
<1000g/d
热氧化稳定性
(3) 先进复合材料：用于航天、航空器及火箭零部件。是最耐高温的结构材料之一。分为热固性和热塑两种，以前者应用面最广。
PMR-15聚酰亚胺的合成
固化温度250度起，耐温等级316度
一种聚酰亚胺薄膜的处理方法[发明专利]
![一种聚酰亚胺薄膜的处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e95384a8be1e650e53ea993f.png)
专利名称：一种聚酰亚胺薄膜的处理方法专利类型：发明专利
发明人：何美玲,孙言云,祝春才
申请号：CN201310488042.X
申请日：20131018
公开号：CN103539957A
公开日：
20140129
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜的处理方法。
该方法主要是对传统方法制备的聚酰亚胺薄膜在恒温恒湿下进行高压处理，之后，将其放入高温箱中进行多次不同温度的高温热处理。
通过本本处理方法能够得到高性能聚酰亚胺薄膜。
此薄膜具有良好的粘结性，优异的温度尺寸稳定性。
申请人：莱芜中天绝缘材料有限公司
地址：271100 山东省莱芜市高新区凤凰路城市规划馆三楼
国籍：CN
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聚酰亚胺炭化膜
聚酰亚胺炭化膜由乱层结构转化成具有层状多晶石墨结构的过程称为
石墨化，温度一般高于2500C。晶体尺度（Lc）由5nm增加到30nm以 上。
面间距(d)：由0.344nm以上降到0.3354nm（理想石墨）。
石墨化度G: (0.344-d002)/(0.344-0.3354)
3、应用
聚酰亚胺炭化膜是一种导电材料，可用于炭电极、生物医 学器件、低温加热元件、导电线路、电磁屏蔽、辐射及气 体检测元件。
5、武汉科技大学
将杜邦PI膜（50μm）经3000℃高温石墨化，形成三维有序堆积的石 墨层状结构和较为完整的石墨晶体。
石墨片层间距为0.336nm，层 片堆积高度达65.94nm，石墨 化度高达93%。室温面向电阻 率为0.48μΩ·m，面向热导率达 1000W/m· K 经3000℃热处理的SEM照片
双向拉伸聚酰亚胺薄膜叠层→碳化炉氩气气氛→加压 400~800℃热处理，每隔一定温度恒温1小时→热压炉 2500~2800℃高温石墨化处理→聚酰亚胺炭化膜
高温石墨化处理后，所得炭 化膜具有高的面向传导性能： 电阻率为0.79μΩ·m，热导率
为1000~1600W/m· K·
关键：控制炭化压力及500~800℃区间内的升温速率
聚酰亚胺薄膜在热处理过程中结构演变模型
不同热处理温度下聚酰亚胺炭化膜的SEM图
不同热处理温度下聚酰亚胺炭化膜的SEM图
随着热处 理温度的 升高，碳 层结构有 序度越来 越高，接 近石墨结 构。
炭化及石墨化机理
在高温下，亚酰胺环沿C-N键断裂和脱羰基反应，形成具有共轭腈基及异腈基的苯环 型化合物，产生杂环的合并和脱除残留的氮、氧，生成连续巨大的芳杂环多环化合物 ，再经稠环芳构化，类石墨结构的六角碳网层面形成并逐渐长大。
聚酰亚胺气体分离膜材料的结构与传输性能
聚酰亚胺气体分离膜材料的结构与传输性能一．绪论在过去的二十年里，聚酰亚胺已经成为科研人员在研究气体和蒸汽分离膜材料时，应用越来越多的一种聚合物。
聚酰亚胺具有优异的热性能、化学性能和机械性能，同时又具有良好的成膜性能。
这些性能对于隔膜材料来说是十分必要的。
聚酰亚胺与那些较为常见的玻璃态高聚物（如：聚乙烯、聚碳酸酯）相比，显示出了更好的气体分离性能。
聚酰亚胺的另一个突出特点就是：在制备具有不同化学结构的聚酰亚胺系列时，相对来说比较简单。
这是因为各种各样的二元酸酐和二元胺单体都可以在市场上买到或者已经在实验室中制备出来了。
聚酰亚胺通常是由芳香族的二酸酐与芳香族的二胺进行缩聚反应而制得。
均聚的聚酰亚胺基本上是通过二元酸酐与二元胺之间大量的化学键反应得到的，共聚的聚酰亚胺则是通过使用两种或两种以上的二元酸酐和(或)二元胺进行反应得到。
大多数的聚酰亚胺都具有足够高的分子量使其能够加工成坚韧的薄膜，这些薄膜能够经受住气体透过测试。
因此，聚酰亚胺这种材料适合于对其化学结构与传输性能之间的关系进行系统的研究，进而实现对给定的分离体系能够设计出与之相适应的化学结构的目的。
第一次有关聚酰亚胺系列材料的结构与性能关系的报道是杜邦公司赫恩的一项专利，此专利申报于1972年。
赫恩为作为气体分离膜用的聚酰亚胺、聚酯和聚酰胺材料的化学结构制定了标准。
（1）聚合物主链的重复单元中，至少要含有一个刚性的二价次级单元，两个主链单键从非线性的次级单元中伸展出来。
（2）在上面提到的两个主链单键中，至少要存在一个单键，使聚合物的分子链在空间上不能绕其旋转360°。
（3）在聚合物主链的重复单元中，要有50%以上(含50%)的原子用来组成芳香环结构。
自二十世纪八十年代中期以来，有很多关于结构与性能关系的科技论文发表出来，有些文章中包含了赫恩的专利中所描述的一些例子，在这些文章中，对具有不同化学结构的聚酰亚胺系列的透过性能进行了比较，用以揭示出化学结构的影响。
pi薄膜的单体结构
pi薄膜的单体结构摘要：一、引言二、PI薄膜的单体结构概述1.聚酰亚胺（PI）的基本结构2.亚胺键的形成3.不同类型的PI薄膜单体结构三、PI薄膜的制备方法1.溶液法2.溶胶-凝胶法3.气相沉积法四、PI薄膜的性能与应用1.优异的力学性能2.高温稳定性3.电绝缘性4.应用领域五、结论正文：一、引言聚酰亚胺（PI）薄膜作为一种高性能的有机材料，其单体结构的研究具有重要的理论和实际意义。
近年来，随着科学技术的快速发展，PI薄膜在微电子、光电子和新能源等领域得到了广泛的应用。
本文将对PI薄膜的单体结构进行简要概述，并探讨其制备方法、性能及应用。
二、PI薄膜的单体结构概述1.聚酰亚胺（PI）的基本结构PI薄膜的单体结构由两个部分组成：酰胺基团和亚胺基团。
酰胺基团是由一个氮原子和一个碳原子通过一个双键相连而成的，而亚胺基团是由一个氮原子和一个碳原子通过一个亚胺键相连而成的。
2.亚胺键的形成在合成PI薄膜的过程中，通常采用缩聚反应来形成亚胺键。
缩聚反应是指分子中两个或多个分子通过去除一个小分子（如水、醇等）而形成一个新的化学键。
在PI薄膜的合成中，通常是通过酰氯和胺的反应来形成亚胺键。
3.不同类型的PI薄膜单体结构根据分子结构和合成方法的不同，PI薄膜可以分为多种类型，如线性PI、支链型PI、交联型PI等。
这些不同类型的PI薄膜具有不同的性能，因此在应用中也各有侧重。
三、PI薄膜的制备方法1.溶液法溶液法是制备PI薄膜的一种常用方法。
该方法是将合成得到的PI溶液通过涂覆、干燥等工艺制备成薄膜。
溶液法具有制备过程简单、成本较低等优点，但同时也存在薄膜均匀性较差、易受溶剂影响等问题。
2.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是将PI前驱体通过水解、缩聚等反应制备成凝胶，然后干燥、烧结得到PI薄膜。
溶胶-凝胶法具有制备过程可控、薄膜均匀性较好等优点，但制备过程较为复杂，成本较高。
3.气相沉积法气相沉积法是将PI单体或前驱体通过气相反应沉积在基材上，制备成薄膜。
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的 高温石墨化处理制得 了高定向石 墨材料。借助 Ｓ Ｍ、 Ｒ 四探 针 法等测试 手段分析 了 Ｐ 薄膜层 叠 Ｅ Ｘ Ｄ、 Ｉ
成型体在热 处理过程 中尺 寸、 传导性 能、 微观结构等的 变化 。结果表 明石 墨化 处理后 ， 品径 向增 大， 样 厚 度减 小； ０ ２８０℃ 处理后材料层 间距接 近单晶石墨的理论层 间距 ， 表现 出了较 高的石墨化程度 ， 且具 有高 的取 向性和传导性能， 电阻率与热导率的相关公式推得其热导率为 １ ０ （ｌ Ｋ １０ （ Ｋ） 根据 ０Ｗ／ Ｉ ・ ）～ ６０Ｗ／ ｍ‘ ． ０ ｌ
在 整 个热 处理 过程 中， 所生 成的 物质 继承 了原 料 分子 的取 向性 。
关键词 ： 聚酰亚胺薄膜 ； 热处理 ； 结构 演变
中 图分 类号 ：Ｇ ５ Ｔ １ 文献标志码 ： Ａ
高 定 向石 墨拥有 优 良的导 电导 热 性 能 ， 现 代 是
科 技发 展不 可 缺少 的理 想材 料 。１９ ９ ２年 ， 日本 学 者
第３ ２卷
第 ４期
太
原
科
技
大
学
学
报
Ｖ ｌ３ Ｎ ・ ｏ・２ ｏ４
Ａ ｇ２ １ ｕ ・０ １
２ １ 年 ８月 ０ １
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ａ Ｙ Ａ Ｎ Ｖ Ｒ ＩＹ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｔ Ｉ Ｕ Ｎ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ ＦＳ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ
所需 温度 （ ０ ５ ０℃ 、０ ８ ０ｏ 后 ， 热处 理温 度 ７ ０ｏ ０ Ｃ、 Ｃ） 在 点恒 温一 小 时 。
Ｍ． ｒｋｍ ＿首 先 尝 试 了用 叠 层 热 处 理 的方 法 来 Ｍｕａａ ｉ ｌ 制 取高 导 热 石 墨 块 。中科 院 山西 煤 化 所 翟 更 太 等 人 利用 Ｐ 薄 膜层 叠 、 压 工艺研 制 出热 导率 大 于 Ｉ 热 ６ ０ｗ／ ｉ Ｋ） ０ （ ｎ・ 的高导 热石 墨 块体 材料 。有机 高 分
１ ２ 制备 方法 ．
将 裁成 直 径为 ４ ｍ 的 Ｐ 薄 膜 ８ ０ｍ Ｉ ０层叠 层后 放 入 炭化 炉 中 ， 冲头上 加 不 同 的重 量 以产 生 不 同的 在 压 力 ； 后封 紧炭 化 炉 ， 开气 瓶 和减 压 阀 ， 制 氩 然 打 控 气 的流 量为 １ Ｌ ｍｎ 通 ４ ｉ ０ｍ ／ ｉ， ０ｒ ｎ氩气 ， ａ 确保 空气 被 全 部赶尽 后 ， 开始 升 温 ； 序 控 制 ， 段 升 温 。升 至 程 阶
值， 可以看 出其石墨化程度还是很高的。
将层 叠 体分别 在 炭 化 炉 、 墨化 炉 中进行 热 处 石 理， 所得 样 品数 据 的变化 如表 １所示 。
表 １ Ｐ 薄膜 层叠体石 墨化 过程中一些常规参数 的变化 Ｉ
Ｔ ｂ １ Ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｆｓ ｍｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ａ ・ ｈ ｈ ｎ ｅｏ ｏ ｏ ｖ ｎ ｉ ａ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｐ ０ Ｉｓ ｅ ｆｄ ｒｎ ｒ ｐ ｉ ｚｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆＰ ｈ ａ ｕ ｉ ｇ ｇ ａ ｈ ｔ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉ
溧 阳双 向拉伸 薄膜 。
收稿 日期 ：０ １ １ ２ ２１－ － ０ ２
２ 结果与讨论
作者简介 ： 李海 英（ ９ ９一）女 ， １７ ， 硕士研究生 ， 主要研究方 向为高定 向石墨材料 。
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薄膜层叠体石墨化过程中的变化 ．
２ １ １ 尺 寸的变 化 ．．
文 章编 号 ：６ ３— ０ ７（０ １ ０ ０ ７ １７ ２ ５ ２ １ ） ４— ２ ７—０ ６
聚 酰 亚 胺 薄 膜 层 叠体 热 处 理 过 程 中的 结构 演 变
李海英 ， 晓晴 ， 国兵 郭全 贵 ，高 张 ， ， 朗
（． １太原 科技 大学 ， 太原 ００ ０ ；． ３０ １２ 中国科 学院 山西煤炭 化 学研 究所 ， 太原 ０ ００ ） ３０ １
红外光谱分析是在 Ｆ＇ ６ 型傅利叶变换红外 Ｉ １Ｓ Ｓ
光 谱仪 上完 成 的。采 用 Ｋ ｒ 片法 （ 品 ： Ｂ ＝１ Ｂ压 样 Ｋｒ ：
１０ 。 ５ ）
１ 实 验
１ １ 原料 ．
材料 晶格参 数 在 日本 产 Ｒｇｋ ． 型旋 转 阳极 ｉａｕ ｘ 射线衍 射 仪上 （ ｕａ Ａ＝ ．５ ８ｎ 测试 。 一 Ｃ ｋ ， ０ １４１ ｍ）
了石 墨化 温 度 对 样 品结 构 所 产 生 的影 响 及 炭 化 石
试 样 的断 面形 貌 用 日本 产 Ｊ Ｏ —Ｓ ５ 型扫 Ｅ ＬＪＭ ３ Ｃ
描 电子 显微 镜进行 观 察 。
墨 化处 理过 程 中 Ｐ 薄膜层 叠体 结构 的演变 规 律 ， Ｉ 并 表 征 了最 终 材料 的热 、 电传导 性能 。
子炭 化石 墨 化处 理过 程 热 解 反 应机 理很 复 杂 ， 于 对
易石 墨化 原料 而 言 ， 化 处 理 对 于 样 品微 晶结 构 的 炭
影 响并 不 大 ， 真正 使微 观 结 构 发 生 质 变 的是 在 石 墨
化 阶段 （ １ ＞２０ ０ ｏ 。虽 然不 少 研 究人 员 在 Ｈ Ｔ ０ Ｃ） ｒ
将炭化 后 的样 品在热 压机 中进 行从 ２５０ｃ 到 ０ ＝ 【 ２８０℃ 的高 温石 墨化 处理 ， ０ 机械 加压 ２０ｋ／ｍ ． ０ ｇ ｃ
１ ３ 性能 表征 ．
这 方 面作 了很 多工 作 ， 而 因研究 手段 及 测 试 条 件 然
的限 制 ， 目前还 没有 达 到完 全 清 楚 的 地 步 。本 文 以 江 苏溧 阳生 产 的双 向拉 伸 Ｐ 薄膜 为原 料 ， Ｉ 系统 研 究