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采用低温溶液法加工聚酰亚胺栅介质的柔性稳定有机场效应晶体管
摘要: 聚酰亚胺(PI)因其卓越的热稳定性、耐化学性和机械柔韧性而被广泛用作栅极绝缘层。然而,PI栅极绝缘层的高加工温度和高表面能阻碍了低成本制造柔性可靠电子器件的实现。本研究成功展示了一种采用全亚胺化可溶性PI栅极绝缘层的低温溶液法有机场效应晶体管(OFET)。通过研究退火温度对介电性能和电学特性的影响,证实了可溶性PI栅极绝缘层的低温加工可行性。将6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯与聚苯乙烯共混后,在保持高器件性能的同时显著提升了OFET的可靠性。由此制备的OFET展现出优异的柔韧性,可与超薄聚对二甲苯衬底集成而不影响器件性能。该工作为开发低成本制造的柔性可靠电子器件提供了实现路径。
关键词: 有机场效应晶体管、溶液加工、聚酰亚胺、低温、操作稳定性
更新于2025-11-14 15:19:41
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揭示含羰基聚酰亚胺电介质分子结构与介电性能之间的关联
摘要: 具有优异耐热性和先进介电性能的聚合物电介质对于恶劣环境应用中的高温电容器至关重要。本研究通过羰基二酐与不同二胺反应制备了一系列含芳香羰基的聚酰亚胺(CPI)。系统揭示了分子结构(即二胺中不同连接结构(O、CH2、SO2)、重复单元长度及连接位点(对位-对位或间位-间位))与性能的关联规律,最终获得同时具备卓越耐热性(玻璃化转变温度Tg:241~352°C)、合理高介电常数(3.99~5.23)、低损耗因子(0.00307~0.00395)和优异击穿强度(425~552 MV/m)的CPI电介质。特别地,二酐含羰基结构且二胺含磺?;腃PI-5在500 MV/m下展现出6.34 J/cm3放电能量密度和92.3%充放电效率。此外,CPI-5在-50至200°C温度范围内也表现出稳定的介电性能。? 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019, 136, 47883.
关键词: 介电性能、薄膜、热性能、聚酰亚胺
更新于2025-11-14 14:48:53
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聚酰亚胺/二氧化硅杂化材料结构与性能的分子动力学模拟研究
摘要: 通过四乙氧基硅烷分子(TEOS)的脱水反应及与硅烷偶联剂的键合,建立了一种聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO?)共聚物模型。通过调节与TEOS结合的分子数量控制SiO?含量,最终将二氧化硅与小分子嵌入聚酰亚胺形成杂化模型(杂化PI/SiO?)。经几何优化和分子动力学模拟后,分析了该模型结构、杨氏模量、剪切模量及玻璃化转变温度(Tg)的变化。结果表明:在聚酰亚胺中掺杂SiO?可提高复合材料的密度和内聚能密度;PI/SiO?杂化材料的杨氏模量与剪切模量均高于未掺杂聚酰亚胺;当掺杂量为9%时,拉伸强度达到568.15 MPa。因此,SiO?的结构设计与含量控制是提升PI/SiO?复合材料性能的有效途径。该杂化复合材料的Tg变化及拉伸强度变化趋势与实际实验合成的PI/SiO?复合材料一致,这将为新材料设计与性能预测提供便捷方法。? 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018, 136, 47335.
关键词: 分子动力学、剪切模量、杨氏模量、聚酰亚胺/二氧化硅、玻璃化转变温度
更新于2025-09-23 15:23:52
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由均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯或1,3-双(4-氨基苯氧基)苯衍生的低介电常数芳香族均聚酰亚胺和共聚酰亚胺
摘要: 引入了低介电常数的芳香族均聚酰亚胺和共聚酰亚胺。均聚酰亚胺以均苯四甲酸二酐(PMDA)为酸酐单体,4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯或1,3-双(4-氨基苯氧基)苯为胺类单体制备;共聚酰亚胺则以PMDA为酸酐单体,ODA为胺类单体,再添加2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯或1,3-双(4-氨基苯氧基)苯作为另一种胺类单体制备。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、热机械分析、介电性能测试和拉伸试验对聚酰亚胺进行了全面表征。结果表明,均聚酰亚胺与共聚酰亚胺的介电常数均低于由ODA和PMDA形成的均聚酰亚胺。研究还发现,链间距、苯醚基团含量及取代基位置等因素不仅通过增强分子柔性改善了聚酰亚胺的热性能,还通过增大分子链自由体积和减少单位体积极化点降低了聚酰亚胺的介电常数。
关键词: 介电性能、共聚物、聚酰亚胺、薄膜
更新于2025-09-23 15:23:52
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含三芳胺和萘酰亚胺基团的多刺激响应新型聚酰亚胺智能材料
摘要: 近年来,多重刺激响应型智能聚合物受到越来越多的关注。本研究设计并制备了一系列新型含三芳胺和萘酰亚胺基元的聚酰亚胺(PIs)。这些新型聚酰亚胺能响应四种不同刺激(光、pH值、爆炸物和电压),并实现四种功能(光探测器、电致变色、荧光检测器和存储器件)。此外,该智能材料适用于复杂环境。本研究将为开发具有多功能和多重刺激响应特性的新型智能材料开辟新途径。
关键词: 聚酰亚胺、三芳胺、智能材料、萘酰亚胺、多刺激响应
更新于2025-09-23 15:23:52
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聚酰亚胺-二氧化钛纳米复合材料及其相应膜:合成、表征与气体分离应用
摘要: 本研究首先通过溶胶-凝胶反应合成了一类新型聚酰亚胺/二氧化钛(PI/TiO2)复合材料,其结构中包含氨基酸(甲硫氨酸)和苯并咪唑组分,并通过化学键连接聚酰亚胺与TiO2网络,随后对材料进行了表征;其次在不同温度下于真空及氮气氛围中对PI/TiO2进行碳化制备碳膜。碳化温度对膜结构改性具有关键影响。相同温度下,氮气氛围制备的碳膜比真空制备的具有更高气体渗透率。虽然引入TiO2后,所得PI/TiO2复合膜的气体分离性能较PI膜未显著提升,仍存在渗透性与选择性的"权衡"关系,但衍生的C/PI/TiO2复合膜展现出更优的气体分离特性。其中C/PI/TiO2 15%复合膜对氦气、二氧化碳、氧气和氮气的最高渗透率分别达到650.47、520.56、187.92和115.22 GPU。研究还分析了该生物纳米复合材料对革兰氏阳性菌和阴性菌的抗菌活性,结果表明合成的生物纳米复合材料对所有受试细菌均有效,且对铜绿假单胞菌的抑菌效果尤为显著。
关键词: 聚酰亚胺、复合膜、碳化、二氧化钛、气体渗透
更新于2025-09-23 15:23:52
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不同无机物对聚酰亚胺基布拉格光栅湿度传感器的影响
摘要: 已通过实验研究了活性炭和氯化锂对聚酰亚胺基光纤布拉格光栅相对湿度传感器的影响。通过浸涂工艺,在光纤布拉格光栅上沉积有机-无机杂化涂层以形成不同的相对湿度传感器。实验结果表明,单独添加活性炭或氯化锂可使湿度灵敏度分别提高1.67倍和1.61倍,但同时含有氯化锂和活性炭的结构灵敏度提升最大(3.9倍)。在14天稳定性测试中,纯聚酰亚胺传感器的波动为±6.5%,而活性炭传感器、氯化锂传感器及活性炭与氯化锂复合传感器的波动分别为±3%、±8%和±1.6%。
关键词: 氯化锂、光纤布拉格光栅、活性炭、聚酰亚胺、湿度传感器
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际电气工程与光子学会议(EExPolytech) - 俄罗斯圣彼得堡 (2018.10.22-2018.10.23)] 2018年IEEE国际电气工程与光子学会议(EExPolytech) - 聚酰亚胺印刷电路板中空间电荷弛豫的特性
摘要: 聚酰亚胺薄膜被广泛用作印刷电路板的基材。电介质基材中空间电荷的积聚过程并不理想,因为空间电荷会扭曲电路参数。本研究致力于探究不同结晶度的热塑性聚酰亚胺R-BAPB薄膜中电荷的积聚与弛豫现象,旨在降低积聚电荷量及其弛豫时间。通过分析弛豫机制,确定了缩短空间电荷弛豫时间的方法。
关键词: 印刷电路板、导电性、驻极体、同号电荷、弛豫、电晕放电、空间电荷、结晶度、聚酰亚胺
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有可调疏水性、优异热稳定性和CO?还原光催化活性的仿生聚酰亚胺负载氧化亚铜光催化薄膜
摘要: 首次合成了具有分级表面结构的柔性热稳定聚酰亚胺(PI)薄膜作为基底,用于负载可见光活性氧化亚铜以实现二氧化碳的光催化还原。通过纳米压印技术,成功将箭叶芋叶片表面的微观结构复制到PI薄膜上。经过离子交换过程和充分热处理后,氧化亚铜纳米颗粒被成功固定在仿生PI"叶片"上,在可见光照射下表现出将二氧化碳光还原为一氧化碳的能力。通过选择仿生结构和调整制备参数,可调控光催化薄膜的疏水性和光学吸收边。疏水性提升有助于提高一氧化碳产率。表面分级结构与基体中氧化亚铜的引入显著增强了PI薄膜的热稳定性。这种柔性光催化薄膜是工业烟气处理等需要高机械与热稳定性的应用的理想材料。
关键词: 热稳定性、二氧化碳还原、疏水性、聚酰亚胺、光催化、仿生、氧化亚铜
更新于2025-09-23 15:22:29
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三乙胺对聚酰亚胺胶粘剂亚胺化温度及性能的影响
摘要: 为明确三乙胺(TEA)对聚酰亚胺(PI)胶黏剂亚胺化温度及性能的影响,以4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐(BTDA)和TEA为原料,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中合成聚酰胺酸盐(PAAS)前驱体并制备PI胶黏剂。通过1H NMR和FTIR光谱确认了PAAS与PI薄膜的化学结构。研究发现:当TEA与PAA重复单元摩尔比为2:1(PAAS-2)制得的PI-2胶黏剂性能最优。热重分析显示PI-2的5%失重温度达497℃,拉伸测试表明其具有14.83MPa的优异粘结强度。此外,与PAA直接制得的PI相比,PI-2的阻尼性能显著提升。亚胺化温度研究表明:PAAS制备的PI胶黏剂可在280℃完成亚胺化反应,具有重要的节能意义;其中最高亚胺化温度为300℃的PI-300℃同时具备优异的热稳定性、粘结强度和阻尼性能。
关键词: 亚胺化温度、粘结强度、聚酰亚胺、聚酰胺酸盐
更新于2025-09-23 15:21:21