CNFs-PEI復合材料薄膜的制備及介電性能研究.pdf

1、近年來，無論是在電子電力，還是在航天軍工、能源信息等高新技術產業(yè)，聚合物基復合材料的應用已經發(fā)展得極為廣泛，正在向結構-功能一體化材料方向發(fā)展。聚合物基復合材料可提供特殊的介電性能，如具有超高或超低的介電常數(shù)，同時還有著優(yōu)異的力學強度以及可加工性能，可廣泛用在電容器及微電子領域。
　　 本文以新型一維納米材料-碳納米纖維為填料，選用聚醚酰亞胺為樹脂基體，分別采用靜電紡絲和涂覆法制備碳納米纖維/聚合物基復合材料薄膜。對聚醚酰亞胺的

2、靜電紡絲工藝及影響因素進行探索研究，并主要針對碳納米纖維/聚醚酰亞胺纖維膜和涂覆膜的介電性能進行了討論和分析。
　　 針對靜電紡絲法制備聚醚酰亞胺纖維，系統(tǒng)地研究了溶劑、紡絲液濃度、空氣濕度、碳納米纖維對聚醚酰亞胺靜電紡絲過程及纖維形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)溶劑決定了聚醚酰亞胺的可紡性，選定N-甲基吡咯烷酮為溶劑，制備聚醚酰亞胺纖維膜進行后續(xù)研究。空氣濕度嚴重影響纖維的形貌，當空氣濕度為40％時可以得到形態(tài)均勻的聚醚酰亞胺纖維膜。隨著

3、紡絲液濃度的增加，聚醚酰亞胺纖維平均直徑從405nm增大至3.25μm。碳納米纖維的加入影響了纖維的微觀形貌，對碳納米纖維進行超聲粉碎，可降低碳納米纖維的長徑比，明顯改善碳納米纖維在聚醚酰亞胺復合纖維中的分散，且使復合纖維直徑進一步降低。
　　 對碳納米纖維/聚醚酰亞胺復合材料薄膜的介電性能、熱性能及力學性能研究發(fā)現(xiàn)，碳納米纖維的加入可以顯著提高碳納米纖維/聚醚酰亞胺涂覆膜的介電常數(shù)和力學性能。相比較于聚醚酰亞胺涂覆膜，聚醚酰亞