聚酰亚胺薄膜期刊

多层薄膜材料已成为新材料领域中的一支新军。所谓多层薄膜材料，就是在一层厚度只有纳米级的材料上，再铺上一层或多层性质不同的其他薄层材料，最后形成多层固态涂层。由于各层材料的电、磁及化学性质各不相同，多层薄膜材料会拥有一些奇异的特性。目前，这种制造工艺简单的新型材料正受到各国关注，已从实验室研究进入商业化阶段，可以广泛应用于防腐涂层、燃料电池及生物医学移植等领域。新出版的《科学新闻》报道说，从事多层薄膜材料研究达10年之久的麻省理工学院鲁伯诺称，多层薄膜材料的研究开发已经到了开始收获的阶段。该材料的处理工艺简单，应用前景十分广泛。1991年，法国斯特拉斯堡路易斯?博斯卡大学的Decher首先提出由带正电的聚合物和带负电的聚合物组成2层薄膜材料的设想，由于静电的作用，在一层材料上添加另外一层材料非常容易。此后，多层薄膜材料的研究工作进展很快。通常，研究人员将带负电的天然衬材如玻璃片等，浸入含有大分子量的带正电物质的溶液中，然后冲洗、干燥，再采用含有带负电物质的溶液，不断重复上述过程，每一次产生的薄膜材料厚度仅有几纳米或更薄。由于多层薄膜材料的制造可采用重复性工艺，人们可利用机器人来完成，因此这种自动化工艺很容易实现商业化。目前，研究人员已经或即将开发的多层薄膜材料主要有以下几种：1制造具有珍珠母强度的材料。俄克拉何马州立大学化学家柯多夫，正在仿制一种具有珍珠母强度的材料。他首先在玻璃片上铺上一层带负电的粘土材料，然后再铺上一层带正电的聚合物薄膜，新产生的双层薄膜的强度可以与珍珠母相媲美。目前，柯多夫已建立了Strala材料公司，并打算将这种材料商业化，用来制造防弹衣、航空电子设备及人造骨。2新型防腐蚀材料。佛罗里达州立大学的施利诺夫，正在利用2种聚合电解质（PDDA和PSS）制造防腐蚀涂层。他希望这种涂层可用于保护水管以及其他接触水的金属。此外，他正在开发另外一种薄膜，可望用于制药和化学工业中的分子筛选。施利诺夫还将对有相同化学结构、但互为镜像的两种药物分子进行分离。在今年6月出版的《美国化学学会期刊》上，他宣布已经研制成一种薄膜，它可让一些分子以比其镜像分子更快的速度扩散。他建立并自任总裁的NanoStrata公司所开发的“机器人多层薄膜施加系统”已销往世界各地。3可使燃料电池在高温条件下工作的多层薄膜材料。宾夕法尼亚州立大学的马鲁克认为，多层薄膜材料的特性使其能够在诸如发光二极管、太阳能电池以及传感器等高技术产品中发挥重要作用。目前，马鲁克正计划制造用于燃料电池上的超薄传导离子的多层薄膜，这种材料可在高温条件下工作，而燃料电池在低温条件下工作需要昂贵的铂催化剂。新薄膜由大约10层带正电的锆铝和带负电的钙钛矿石薄膜组成。他希望这种新的薄膜可以帮助燃料电池制造厂采用成本低廉的催化剂。马鲁克还在探索由多薄层钙钛矿石形成的铁电体材料。较厚的铁电体目前用于传感器和调速控制器中，但研究人员希望降低这种材料的厚度，以减少器件的体积，并改进其性能。美国哈拉奥维大学也在采用多层纳米半导体颗粒结构，研制光电转换效率更高的新型太阳能电池。

薄膜制备方法为：聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后，高温酰亚胺化。薄膜呈黄色透明，相对密度1.39～1.45，有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，可在250～280℃空气中长期使用。玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa，200℃时大于100MPa。特别适宜用作柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。 光刻胶：某些聚酰亚胺还可以用作光刻胶。有负性胶和正性胶，分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜，可大大简化加工工序。 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（soft error）。半导体工业使用聚酰亚胺作高温黏合剂，在生产数字化半导体材料和MEMS系统的芯片时，由于聚酰亚胺层具有良好的机械延展性和拉伸强度，有助于提高聚酰亚胺层以及聚酰亚胺层与上面沉积的金属层之间的粘合。 聚酰亚胺的高温和化学稳定性则起到了将金属层和各种外界环境隔离的作用。 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、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。 电-光材料：用作无源或有源波导材料光学开关材料等，含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。 湿敏材料：利用其吸湿线性膨胀的原理可以用来制作湿度传感器。

聚酰亚胺基碳纤维的制备及前驱体结构对其碳化性能的影响张梦颖，牛鸿庆，韩恩林，武德珍北京化工大学材料科学与工程学院，北京 100029聚酰亚胺（PI）薄膜经高温碳化后可获得高石墨化度、良好电导性的碳膜，且PI 薄膜取向度越高，所得碳膜石墨化度越高。相对PI 薄膜，PI 纤维具有高取向结构优势，因此本文以PI 纤维为前驱体制备了碳纤维。首先采用湿法纺丝技术，分别制备了以均苯四甲酸二酐（PMDA）和4,4’–二氨基二苯醚（4,4’–ODA）为单体的PMDA/ODA–PI 纤维，和以3,3',4,4'–联苯四甲酸酐（BPDA）、对苯二胺（p-PDA）、2–(4–氨基苯基) –5–氨基苯并咪唑（BIA）为单体的BPDA/p-PDA/BIA–PI 纤维，两种PI 纤维再经600-1600 °C 高温碳化后得到PI 基碳纤维。SEM 结果显示所制备的PI 基碳纤维表面光滑，无孔洞结构；XRD 和Raman 结果显示：碳化过程中，PI 纤维发生分子链的断裂与重组，随碳化温度升高，无定型碳结构向有序石墨结构转变，且石墨化程度升高。对比两种碳纤维，BPDA/p-PDA/BIA–PI 基碳纤维较PMDA/ODA–PI 基碳纤维具有更完善的碳结构和更高的石墨化程度， 这是因为BPDA/p-PDA/BIA–PI 纤维中非碳元素含量低，碳化过程中结构被破坏程度低，更易形成芳香石墨结构。关键词：聚酰亚胺，纤维，碳化，结构POSS 交联型含苯并咪唑基磺化聚酰亚胺质子交换膜的研究潘海燕，张媛媛同济大学材料科学与工程学院，上海 201804作为质子交换膜燃料电池的核心部件，质子交换膜起到传导质子、阻隔燃料和氧化剂的双重作用，它的性能决定了整个电池的性能和寿命，因此针对目前具有产业化规模的Nafion.膜的价格昂贵、机械性能差和甲醇渗透率高等缺点，开发能够替代的高性能质子交换膜备受关注。磺化聚酰亚胺因具有优异的耐热性和突出的阻醇性，成为最具前景的新型质子交换膜材料之一。但磺化聚酰亚胺膜的水解稳定性和抗自由基氧化性能有待进一步提高。本文提出结合聚苯并咪唑和聚酰亚胺的优点，在磺化聚酰亚胺主链中引入苯并咪唑基，并在成膜过程中利用咪唑基上的活泼N-H 结构，加入含POSS 结构的交联剂使其形成交联型的质子交换膜材料，合成制备了一系列POSS 交联型的含苯并咪唑基磺化聚酰亚胺质子交换膜，并详细研究了膜的性能。结果表明，与纯膜和不含苯并咪唑基的磺化聚酰亚胺膜相比，POSS 交联型的有机-无机杂化磺化聚酰亚胺质子交换膜的抗自由基氧化性能和抗水解稳定性能得到了大幅度的提高。关键词：质子交换膜，磺化聚酰亚胺，苯并咪唑，POSS，交联希望对你有所帮助。