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不同厚度比软质聚酰亚胺薄膜中光纤传感器性能评估
摘要： 为满足软体生物医学机器人和飞机柔性变形机翼的曲率测量应用需求，本研究实现了适用于软体机器人及柔性变形机翼的光纤布拉格光栅（FBG）形状传感器。该光纤光栅嵌入聚酰亚胺薄膜后固定于软体机器人机体与变形机翼内部。然而，针对FBG传感器在聚酰亚胺薄膜中的嵌入深度及其灵敏度缺乏分析的问题，极大限制了其应用潜力。本文探究了FBG传感器在聚酰亚胺薄膜中嵌入深度与其灵敏度、稳定性的关系：阐述了嵌入式FBG传感器的传感原理与结构设计，研究了其在聚酰亚胺薄膜中的弯曲曲率与波长偏移特性，并通过实验验证了传感器灵敏度、稳定性与嵌入深度的关联规律。结果表明波长偏移量与曲率呈线性关系——当传感器曲率范围为0 m?1至30 m?1时，最大灵敏度达50.65 pm/m?1，最小灵敏度为1.96 pm/m?1。设计的聚酰亚胺薄膜嵌入式FBG传感器在软体执行器与变形机翼测量的重复实验中表现出良好一致性，该FBG传感方法因此在软体机器人和飞机柔性变形机翼形状监测领域具有实际应用潜力。
关键词： 聚酰亚胺薄膜、灵敏度、微曲率传感器、软体机器人传感器、嵌入式深度
更新于2025-11-28 14:24:03
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低氟含量光学透明半芳香族聚酰亚胺薄膜的合成与表征
摘要： 采用脂环族二酐（即1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐(CHDA)和双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐(BCDA)）与三种含邻位甲基取代基及侧苯基的芳香族二胺，制备了一系列低氟含量新型半芳香聚酰亚胺。这些聚酰亚胺即便氟含量低于10 wt.%仍表现出优异溶解性，其薄膜对MEK和碱液的耐化学性也满足柔性基板应用要求。该半芳香聚酰亚胺具有卓越耐热性（玻璃化转变温度高达387°C）和良好力学强度，光学透明性突出：截止波长282-286 nm，500 nm处透光率>89%，黄度指数<14.8。特别是厚度70 μm的PIBF-3和PIBF-6样品具有极高透明度和极浅色泽，其光学透明性提升与色度消除主要归因于脂环族二酐亲电性减弱、邻位取代与大体积侧基的空间位阻效应以及非共面扭曲结构。
关键词： 聚酰亚胺薄膜，高透明度，半芳香族。
更新于2025-09-23 15:23:52
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聚酰亚胺薄膜在高直流电场中的电致发光与可靠性研究
摘要： 通过自制实验装置测试了聚酰亚胺（PI）薄膜在直流高电场下的电致发光（EL）强度。结果表明：当电场强度小于2.00 MV/cm时，PI薄膜的EL强度与背景强度近似；当电场强度超过2.00 MV/cm后，EL强度随电场增强而提升。在2.80 MV/cm电场下EL强度急剧增强，表明与场加速热电子相关的激发过程接近临界阈值。本研究采用威布尔分布法处理同组样品的差异性实验数据，并引入可靠性概念。通过对九组EL实验数据分析得出：中值寿命为t=164.9分钟，击穿场强中值为E=2.76 MV/cm。
关键词： 可靠性、故障、威布尔分布、电致发光、聚酰亚胺薄膜
更新于2025-09-23 15:23:52
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化学亚胺化聚酰亚胺薄膜的面内取向与热机械性能
摘要： 对化学亚胺化聚酰亚胺（CIPI）薄膜和热亚胺化聚酰亚胺（TIPI）薄膜的热学及力学性能进行了系统研究。实验结果表明：与TIPI薄膜相比，CIPI薄膜展现出显著提升的拉伸强度和模量，同时热膨胀系数（CTE）明显降低。这些性能增强源于CIPI分子骨架的高度面内取向与紧密堆积结构。相较于约140°C启动的热亚胺化过程，乙酸酐与异喹啉引发的化学亚胺化甚至在室温下即可启动环化反应。生成的酰亚胺环限制了聚合物链的运动，并通过溶剂蒸发实现面内取向。此外，经120°C处理后，化学亚胺化薄膜中残留的小分子少于热亚胺化薄膜。高温下小分子挥发导致的聚合物链塑化效应受到显著抑制。同时，部分亚胺化的聚合物能抑制后续高温过程中主链的分解，有利于形成高分子量聚酰亚胺薄膜。因此，化学亚胺化路径在制备兼具高模量、高强度、高韧性以及优异热尺寸稳定性等综合性能的聚酰亚胺薄膜方面具有显著优势。
关键词： 面内取向、热膨胀系数、热亚胺化、化学亚胺化、聚酰亚胺薄膜
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年第28届真空放电与电气绝缘国际研讨会(ISDEIV) - 德国格赖夫斯瓦尔德(2018.9.23-2018.9.28)] 2018年第28届真空放电与电气绝缘国际研讨会(ISDEIV) - 氟化聚酰亚胺薄膜表面电位分布测量
摘要： 金属-介质-金属结构广泛应用于电真空器件、高功率微波设备及粒子加速器等众多脉冲功率系统中。此类复合绝缘材料承受高梯度电场作用时，可能导致介质表面发生沿面闪络现象。相应的表面电荷与陷阱特性是决定最终闪络行为的重要参数。本文重点研究氟化聚酰亚胺薄膜的表面电荷分布（SCD）与陷阱测量，以探究氟化处理对表面电位分布的影响。此外，包括氟化气体比例与处理时间在内的氟化工艺参数对表面电荷分布具有显著影响，而表面电荷分布的改善可提升闪络阈值。这些研究成果有助于阐明氟化抑制的理论机理并优化处理工艺。
关键词： 陷阱特性、聚酰亚胺薄膜、表面电势分布、表面氟化
更新于2025-09-09 09:28:46