納米碳化硅粉體在聚酰亞胺薄膜里的應(yīng)用
納米碳化硅粉體在聚酰亞胺薄膜里的作用機(jī)理：
聚酰亞胺（PI）薄膜是耐高溫聚合物，在550℃能短期保持主要的物理性能，能長期在接近330℃下使用，在-269℃下仍不會(huì)脆裂。聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的尺寸和氧化穩(wěn)定性、耐化學(xué)藥品性和耐輻射性能，以及良好的韌性和柔軟性。聚酰亞胺薄膜的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到170Mpa，抗蠕變能力強(qiáng)，摩擦性能優(yōu)良。聚酰亞胺薄膜大量用在印刷線路板上作為介電層進(jìn)行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應(yīng)力、提高成品率，作為保護(hù)層可以減少環(huán)境對(duì)器件的影響，還可以對(duì)a-粒子起屏蔽作用，減少或消除器件的軟誤差（soft error）。聚酰亞胺薄膜還被當(dāng)做H級(jí)絕緣材料用于電機(jī)電器的絕緣保護(hù)，減小電機(jī)電器的體積和重量。聚酰亞胺薄膜也是做激光打印機(jī)的耗材定影膜的唯一材料。綜合說來聚酰亞胺薄膜是電子信息產(chǎn)業(yè)和電氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可替代的材料。
納米級(jí)碳化硅粉體具有高硬度、高耐磨性和良好的自潤滑、高熱傳導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)及高溫強(qiáng)度大等特點(diǎn)。納米碳化硅粉體做為絕緣材料，導(dǎo)熱率高達(dá)490瓦/米.開,介電常數(shù)在1以下!納米碳化硅粉體又是原子晶體結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,在空氣中600度煅燒無變化！
聚酰亞胺樹脂是一種高性能樹脂微電子封裝材料，但聚酰亞胺薄膜導(dǎo)熱和熱膨脹仍然不夠理想，介電常數(shù)也不是非常低。將納米碳化硅粉體加入聚酰亞胺薄膜制成聚酰亞胺/納米碳化硅復(fù)合薄膜作為微電子封裝材料，可以結(jié)合聚酰亞胺和納米碳化硅的各自優(yōu)點(diǎn)，具有高導(dǎo)熱、低熱膨脹、低介電、電絕緣、耐高溫、耐磨等優(yōu)異的性能。
產(chǎn)品性能指標(biāo)及添加流程
采用原位聚合方法得到的含10%納米碳化硅粉體的改性聚酰亞胺薄膜導(dǎo)熱率提高2倍，熱膨脹系數(shù)降低30%,介電常數(shù)從3.2降到2.0，熱老化分解溫度提高50度，沖擊韌性提高1倍，耐磨性能提高2倍以上。
先稱取一定量的正硅酸乙酯, 加入一定量的DMAc 溶解,然后再稱取相應(yīng)比例的納米碳化硅粉體加入其中,將該混合溶液在超聲波中分散0.15小時(shí) 。超聲波分散好后,加入一定比例的p H 約為2的水,再將該混合物在高速分散機(jī)上在600r/ min 的條件下分散3小時(shí) ,即得到正硅酸乙酯處理的納米碳化硅混合液。分別稱取定量的聚酰胺酸,用一定量的DMAc稀釋,再加入一定比例的納米碳化硅混合液,在攪拌器下攪拌8～10小時(shí)。將混合溶液在干凈的玻璃板上涂膜,然后階段升溫處理, 70 ℃(1小時(shí)) →120 ℃(小時(shí)) →150 ℃(小時(shí)) →200 ℃(小時(shí)) →250 ℃(小時(shí)) →300 ℃(小時(shí)) 。冷卻后即得納米碳化硅粉體改性的聚酰亞胺薄膜。
◆ 性能特點(diǎn)
本產(chǎn)品純度高、粒徑小、分布均勻，比表面積大、高表面活性，松裝密度低,具有極好的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能，即具有高硬度、高耐磨性和良好的自潤滑、高熱傳導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)及高溫強(qiáng)度大特點(diǎn)
◆主要用途
本產(chǎn)品主要用于：
1）制造結(jié)構(gòu)器件：如冶金、化工、機(jī)械、航天及能源等行業(yè)中使用的滑動(dòng)軸承，液體燃料噴嘴、坩堝、大功率高頻率模具、半導(dǎo)體元器件等。
2）金屬及其它材料表面處理：如工具、模具、耐熱涂層、散熱表面涂層，防腐涂層及吸波涂層等。
3）復(fù)合材料；如制備金屬基、陶瓷基、高分子基復(fù)合材料。
4）改性高強(qiáng)度尼龍合金用新材料，改性后的高強(qiáng)度的尼龍合金抗拉強(qiáng)度比普通PA6提高10%以上，耐磨性能提高2.5倍以上，用戶反映好。
5%改性特種工程塑料聚醚醚酮（PEEK)耐磨性能：用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理后的納米碳化硅，在添加量為10%左右時(shí)，可大大提高PEEK的耐磨性能。
6）納米碳化硅在橡膠輪胎的應(yīng)用：；添加一定量的納米碳化硅在不改變?cè)z配方進(jìn)行改性處理，在不降低其原有性能和質(zhì)量的前提下，其耐磨性能提高15%-30%。另外20nm碳化硅應(yīng)用在橡膠膠輥、打印機(jī)定影膜等耐磨、散熱、耐溫等橡膠產(chǎn)品。
7）納米碳化硅應(yīng)用于特種塑料：如PI（聚酰亞胺）、PEEK（聚醚醚酮）、PTFE（聚四氟乙烯）等特種塑料里，即將大規(guī)模應(yīng)用于PE/PVC/PA/PP/PS/PC/PET/PBT/ABS/POM/PPO/PPS等領(lǐng)域，全面提高塑料的耐磨導(dǎo)熱絕緣拉伸沖擊耐高溫降低熱膨脹系數(shù)性能。
8）納米碳化硅在潤滑油之中的應(yīng)用：納米碳化硅在加入各類油脂后，能迅速與其融為一體，能在金屬表面形成納米保護(hù)膜，可極大地降低摩擦力，使摩擦系數(shù)幾乎接近于零，從而發(fā)揮其神奇功效。另外，這種材料還能對(duì)磨損的金屬表面進(jìn)行物理性的納米滲鍍，從而修復(fù)磨損。
