聚酰亚胺薄膜的简介

薄膜制备方法为：聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后，高温酰亚胺化。薄膜呈黄色透明，相对密度1.39～1.45，有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，可在250～280℃空气中长期使用。玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa，200℃时大于100MPa。特别适宜用作柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。 光刻胶：某些聚酰亚胺还可以用作光刻胶。有负性胶和正性胶，分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜，可大大简化加工工序。 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差（soft error）。半导体工业使用聚酰亚胺作高温黏合剂，在生产数字化半导体材料和MEMS系统的芯片时，由于聚酰亚胺层具有良好的机械延展性和拉伸强度，有助于提高聚酰亚胺层以及聚酰亚胺层与上面沉积的金属层之间的粘合。 聚酰亚胺的高温和化学稳定性则起到了将金属层和各种外界环境隔离的作用。 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。 电-光材料：用作无源或有源波导材料光学开关材料等，含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。 湿敏材料：利用其吸湿线性膨胀的原理可以用来制作湿度传感器。

连续双向拉伸聚酰亚胺薄膜是其中一种聚酰亚胺薄膜

聚酰亚胺薄膜是一种新型的耐高温有机聚合物薄膜 , 是由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)在极强性溶剂二甲基乙酰胺(DMAC)中经缩聚并流涎成膜,再经亚胺化而成.它是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料,具有优良的力学性能 、 电性能 、 化学稳定性以及很高的抗辐射性能、 耐高温和耐低温性能 (-269 ℃至 + 400 ℃ )。1959 年美国杜邦公司首先合成出芳香族聚酰亚胺 ,1962 年试制成聚酰亚胺薄膜 (PI薄膜 ),1965 年开始生产 , 商品牌号为 KAPTON。我国 60 年代末可以小批量生产聚酰亚胺薄膜，现在已广泛应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭导d、原子能、电子电器工业等各个领域。

1．在带状电缆和软印刷电路中应用由于薄膜柔软 , 尺寸稳定性好 , 介电性能优越 , 适于作带状电缆或软印刷电路的基材或覆盖层 , 在加工过程中 , 钢箔与薄膜在热辊下复合 , 能耐受化学腐蚀、焊接等的高温和化学处理 , 用它制成的带状电缆或软印刷电路体积小、质量轻、可靠性高、耐高温、抗辐射，适用于计算机等微型电路中。

2．在绕包电磁线中应用以薄膜为基材，在其单面或双面涂聚全氟乙丙烯乳液，制成粘带。这种粘带可包绕在裸铜线上，后进入高温炉（约350 ℃），薄膜因收缩与导线贴紧，使绕包的粘带层间熔融成一个整体，待导线出高温炉冷却时，在导线两边加一对压辊以提高粘带层间粘接强度。特点：耐热性好、绝缘层厚度薄而均匀、密封性好，提高了导线的防潮性能、电性能、抗切通性能，由于薄膜柔韧性好，使导线在弯曲时绝缘层完好，无破裂现象。适用于H级、F级电机绕阻。匝间绝缘厚度比双丝漆包线减薄约 1/3 ，导热性好，缩小电机体积，提高电机可靠性。广泛应用在宇宙飞船、高压电机、机车牵引电机、深井潜油泵电机和冶金电机等方面。

3 ．在电机绝缘中应用薄膜除具有优异的热、电、力学性能外，它在高温下能承受压缩蠕变，它适合于单层或与芳香族聚酰胺纤维纸复合作H级中小型电机槽绝缘，也可作矿山电机、机车牵引电机的对地绝缘及其它辅助绝缘。用聚酰亚胺薄膜代替玻璃漆布作为槽绝缘，可提高导线槽满率 8%， 在同样机座条件下，提高电机功率约 20%。 此外聚酰亚胺薄膜还可作大功率电力机车、交流发电机、抗辐射电机及各种精密电机的绝缘。 　

总之，在电子电工领域，作为绝缘材料，聚酰亚胺薄膜广泛应用于宇航、航海、一般武器、电磁线、电缆、变压器、音响、麦克风、手机、电脑、直发钳以及各种电机等，还用作柔性电路板、覆铜板、压敏胶带的基材、半导体的包封材料、高温电容介质，以及仪表通讯、石油化工等工业部门。

可以。

研究人员利用溶液过饱和度、气相扩散温度梯度、表面纳米沟槽等诱导效应，对有机半导体晶相生长的热力学和动力学过程进行调控，获得了堆积结构紧密的单晶或晶态膜，表现出非常高的载流子迁移率。通过选择不同的溶液浓度控制其过饱和度，首次可控地制备了硫杂并苯衍生物的不同晶相的单晶。β晶体（HOMO-1）能级之间的电子耦合作用明显高于α晶体，并对电荷传输性能起主导作用，导致β单晶载流子迁移率高达18.9 cm2 V-1 s-1，证实了不同的堆积结构能造成非简并（HOMO-1）能级电子耦合作用的显著差异，从而对电荷传输产生重要的影响，为有机半导体堆积结构的调控提供了一种新的理念和思路（Adv. Mater. 2015, 27, 825）。

进一步采用物理气相传输的方法，通过控制温度梯度，第一次选择性地得到了酞菁氧钛的α和β两个晶相的单晶，构筑了单晶场效应晶体管。α晶相具有典型的二维电荷传输通道，最高载流子迁移率为26.8 cm2 V-1 s-1，是酞氰类有机半导体的最高值。β晶相具有三维电荷传输通道，层与层之间具有较强的电子耦合作用，其方向与电荷传输方向垂直，干扰了电荷传输行为，只获得了最高0.1 cm2 V-1 s-1的迁移率。这一发现突破了“三维电荷传输半导体优于低维半导体”的传统看法，说明了分子层间的电子耦合作用对于电荷输运具有重要的影响。

最近研究人员发现聚酰亚胺PI的热前驱体聚酰胺酸PAA薄膜表面强极性和纳米沟槽结构能选择性诱导并五苯分子站立生长，聚集形成有利于电荷传输的正交相，并且能进一步形成尺寸大、晶界少的高晶态薄膜，迁移率高达30.6 cm2 V-1 s-1，是迄今为止并五苯薄膜器件的最高值，也是有机半导体最高迁移率的少数例子之一。

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