納米Al_2O_3摻雜聚酰亞胺薄膜的熱老化壽命估算

納米Al_2O_3摻雜聚酰亞胺薄膜的熱老化壽命估算

作者:師大云端圖書館 時間:2019-07-16 分類:碩士論文 喜歡:582
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【摘要】隨著聚酰亞胺(PI)材料在航空航天、海洋、電子等高性能領域的應用日益廣泛,由于聚酰亞胺在某些領域上的不可替代性,越來越多的學者針對PI的力學、電學以及熱學性能等展開更加深入的探討和研究。眾所周知,聚酰亞胺材料是目前應用耐熱等級最高的高分子材料,但在特定環境使用也存在老化問題。這一問題一直備受人們的關注,如何采取有效措施阻止聚酰亞胺材料的老化過程,以及如何能夠準確的估算出高分子材料的長期使用熱老化壽命成為如今的一個重點話題。無機納米粒子以高分子聚合物所不及的耐高溫、耐腐蝕以及耐磨擦等諸多優點受到人們的關注,越來越多的學者正不斷的嘗試利用無機納米粒子摻雜高分子聚合物來提高材料各方面的性能。納米粒子摻雜聚酰亞胺薄膜便是其中之一,人們發現摻雜后的PI薄膜在力學、熱學以及電學性能都有所提高。但復合材料所具有的高性能絕不是簡單的各組份性能的疊加,而是在保持原有各個組份的優越性能的基礎之上,每個組份之間的相互協同作用而產生的出的綜合性能。納米粒子學科的誕生為復合材料今后的發展方向和新型材料的制備添加了新的內容以及奠定了堅實的基礎。本文采用TG分析法對自制的納米Al2O3/PI雜化薄膜的熱穩定性進行分析,依據熱力學理論,采用各種計算方法對其熱分解動力學進行計算。通過對動力學反應計算方法的優缺點的分析,最終選取半衰期法和Coats-Redfern方法計算熱分解動力學參數,計算出反應級數n、活化能E和碰撞因子A;確定三大參數后,計算出納米Al2O3摻雜含量為4wt%、8wt%、12wt%、16wt%、20wt%、24wt%、28wt%、32wt%的納米Al2O3/PI雜化薄膜的熱老化壽命溫度。在摻雜量12wt%時,長期使用上限溫度最大值分別為:332℃(空氣),377℃(氮氣)。且通過對Kapton100CR膜的估算值和實際值的比較,確定了Coats-Redfern法是快速估算PI雜化薄膜長期使用下熱老化壽命溫度的可靠方法之一。
【作者】柳長富;
【導師】周浩然;
【作者基本信息】哈爾濱理工大學,高分子化學與物理,2012,碩士
【關鍵詞】聚酰亞胺;納米Al2O3;熱老化壽命;偶聯劑;

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