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鄒小姐：13326633089 -
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對(dui)電子領(ling)域有(you)了解的(de)朋友(you)，對(dui)聚酰亞胺（Polyimide，PI）薄膜肯定不陌生。聚酰(xian)亞胺是一類常(chang)見的具有酰(xian)亞胺重復單元的聚合物特種工程材料，具有適用溫度廣、耐(nai)化學腐蝕、高(gao)強度、高(gao)絕緣(yuan)性能（103赫(he)茲(zi)下介電常(chang)數4.0，介電損耗僅0.004~0.007，屬F至H級絕緣）等優點，它作為一(yi)種優秀(xiu)的工(gong)業電(dian)氣屏(ping)蔽材(cai)料(liao)在1961年時被杜邦公司首次推出。
發展到今(jin)天，聚(ju)酰亞胺已被廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液(ye)晶、分離膜、激光等(deng)領域。因其(qi)在性(xing)能(neng)和合成方面(mian)的突出特點(dian)，不論是(shi)(shi)作(zuo)為(wei)結構材料(liao)或是(shi)(shi)作(zuo)為(wei)功能(neng)性(xing)材料(liao)，其(qi)巨大的應用前景(jing)已經得到充分的認識，被稱為(wei)是(shi)(shi)“解決問題的能(neng)手(shou)”（problem solver），并認為“沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術”。
一(yi)種可對應5G高速、高頻的超(chao)耐(nai)熱聚(ju)酰亞(ya)胺薄膜
（來源：日本Kaneka）
二氧化硅可(ke)提高聚(ju)酰亞(ya)胺(an)性能
由于(yu)聚酰亞胺是最好(hao)的屏(ping)蔽有機物(wu)之一，因此(ci)經常被用于(yu)高頻電力變壓器（HFPT）匝間絕緣。
不(bu)過，HFPT內(nei)部的高(gao)(gao)頻正弦波(bo)會加重器件(jian)內(nei)部磁芯表皮的沖擊和(he)接(jie)近(jin)效(xiao)應，導致(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)當大(da)(da)的介電(dian)降解和(he)熱(re)(re)增益。同時，由于(yu)界(jie)面上(shang)的熱(re)(re)失(shi)控(kong)通量(liang)密度大(da)(da)大(da)(da)低于(yu)相(xiang)(xiang)(xiang)同間隙的氣隙崩潰幅值，在(zai)HFPT尖端失(shi)效(xiao)處(chu)更容易發展蠕(ru)(ru)變(bian)放電(dian)，最(zui)終(zhong)導致(zhi)絕(jue)緣系統(tong)失(shi)效(xiao)。因此為(wei)了延長聚(ju)酰亞胺(an)的使用壽命，研究其高(gao)(gao)頻蠕(ru)(ru)變(bian)放電(dian)并改善相(xiang)(xiang)(xiang)關缺(que)陷具有(you)重要意(yi)義。
近(jin)日，就有(you)一篇相(xiang)關論文發表在《聚合(he)物》雜志上，研究人員將不同摻雜的(de)納米SiO2引入到聚酰亞(ya)胺中進行(xing)納米復合(he)改性(xing)。對優良電(dian)壓(ya)應力放(fang)電(dian)壽命的測量(liang)結果表(biao)明，摻(chan)雜10%SiO2的(de)聚(ju)酰亞胺具(ju)有最長(chang)的(de)使用(yong)壽命(ming)。
二氧化硅(gui)粉(fen)體
具體原(yuan)理
據悉，聚酰亞胺(an)中納米纖維的(de)重構(gou)可顯著提高其電(dian)暈阻抗、熱(re)阻等性能，而在摻雜(za)二氧化硅后，這些含硅顆粒的(de)雜(za)質更(geng)是可以增強其抗氧化、絕緣(yuan)等性。
研究發現，入射光對材(cai)料(liao)的(de)(de)放電行為(wei)有(you)顯(xian)著(zhu)影(ying)響。納(na)米復合(he)材(cai)料(liao)在近紫外和可(ke)見光區域的(de)(de)高吸附頻(pin)率隨著(zhu)納(na)米復合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)加入而向高頻(pin)方向移動，導(dao)致(zhi)了紅移。這說(shuo)明SiO2加入后(hou)，SiO2更能(neng)吸收可見光(guang)，容(rong)易形(xing)成粒子間傳(chuan)導電子交聯，促進聚酰亞胺載流子復(fu)合物的形(xing)成，改善材料(liao)的靜電相互作(zuo)用，增強復(fu)合膜的壓縮(suo)性(xing)和發射靈敏(min)度。
實驗中(zhong)，科研人員(yuan)把10%的SiO2分子和聚(ju)酰(xian)亞胺(an)混合，在材料的形貌上顯示分布了(le)更明亮(liang)的納(na)(na)米顆(ke)粒(li)。40分鐘(zhong)后，Si10粒(li)子形成多角形的、明亮(liang)的無機相，該無機相對粒(li)子的分散和降低粒(li)子能量起著重要(yao)作(zuo)用。結果表明，與標準聚(ju)酰(xian)亞胺(an)相比，納(na)(na)米SiO2的(de)加入對界(jie)面的(de)影響和所顯示的(de)無機相整體上降低(di)了放電強(qiang)度和放電時間(jian)。
相對介電常數的(de)變(bian)化
總而言(yan)之，隨著SiO2粒子的(de)摻雜，聚酰亞胺薄膜的(de)介電(dian)值逐(zhu)漸降低，其中復合(he)材料的(de)結構特征(zheng)、光(guang)吸收(shou)質量和陷阱色(se)散都起著重要作用。
來(lai)源：azom
粉體(ti)(ti)圈(quan)Coco編譯
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