银聚酰亚胺高介电复合材料的制备及其性能研究

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1、摘要银／聚酰亚胺高介电复合材料的制备及其性能研究摘要高介电常数的聚合物基电介质复合材料在微电子领域中有着极为重要的应用，不断提高聚合物基电介质材料的介电常数对于电子工业的发展意义重大。根据渗流理论，向聚合物基体中加入导电填料，当填料填充量接近材料的渗流阈值时，复合材料的介电常数便会出现突增。金属银具有极高的电导率和很稳定的化学性质，是制备金属／聚合物电介质复合材料的理想填料。在高分子材料中，聚酰亚胺(PI)具有独特的优良特性，比如良好的耐热、耐寒性，优良的介电性能，突出的力学性能以及容易实现分子结构的优化设计以满足不同的性能要求等，可以作为金属／聚合物电介质复合材料的高性能树脂基体。本文讨

2、论了银／聚酰亚胺(Ag／PI)高介电复合薄膜的制备方法，研究了包括复合材料介电性能在内的各项性能。在制备微米银／聚酰亚胺复合材料时，利用原位聚合法将未经改性的微米银颗粒较为均匀地分散在聚酰亚胺基体中，制备出综合性能优异的微米银／聚酰亚胺高介电复合薄膜。在103Hz的外电场频率下，该复合材料的介电常数达到400。此外，由于聚酰亚胺基体的稳定结构，该材料还具有突出的热性能和较好的力学性能。在制备纳米银／聚酰亚胺复合薄膜时，首先利用化学还原法制备了粒径在50nm左右的纳米银颗粒并用Ⅺ{550对其进行了表面改性。由于KH550对纳米银颗粒的作用较弱，使其在聚酰亚胺基体中的分散效果并不理想，产生了严

3、重的团聚，复合薄膜也没有表现出很高的介电常数。通过实验得出结论：微米银／聚酰亚胺复合薄膜具有高介电常数以及优良的热性能和力学性能，是聚合物基高介电复合材料的理想选择。关键词：聚酰亚胺，纳米银，硅烷偶联剂，高介电，渗流效应北京化工人学硕士学位论文PREPARATIONANDPROPERTIESOFSILVER／PoLYIMIDECOMPOSITEFlLMSWITHHIGHDIELECTRICPERMITTIVITYABSTRACTSincepolyme卜basedhighdielectriccompositeshaveVeryimportantapplicationsinthemicro—e

4、lectronicsfield，toimproVethedielectricpemittiVityofthiskindofmaterialsisofgreatsignificancetothedeVelopmentofdielectricindustry．Accordingtotheperc01ationtheory，ametal／p01ymercomposite’sdielectricpermittiVitywillshowasharpinCfeasewhenitsmetalparticles’loadingcomesclosetothepercolationthI．eshold．Sil

5、Verparticle，withitshighelectricalconductiVityandstablechemicalproperty，isanidealchoicetoserveasthefillingmaterial．Polyimidehasexcellentperfbrmancessuchasoutstandingthermostabilization，gooddielectricandmechanicalproperty；stmcturedesignability；etc．，andcanbeusedashighpe渤rmancepolymermatrix．Inthispape

6、r，wepreparedtheA∥polyimide(PI)highdielectriccompositefilmsandstudiedtheirdielectricandotherproperties．InthepreparationofmicronsilVe川PIcompositefilms，theunmodifiedmicronsilVerpanicleswereequablydispersedwiththePImatri)【throu曲insitupolymerizationandAg／polyimidellighdielectriccompositefilmswithoutsta

7、ndingoVer—aUpropenieswereprepared．UndefanappliedVoltageof10jHz，thedielectricpe加ittiVityofthecompositefilmreached400．Besides，becauseofthestablestmctureofthepolyimidematrix，thecompositespossessedexceUentthermalandm