雖然國(guó)內(nèi)耐電暈聚酰亞胺薄膜制品的關(guān)鍵性能仍低于杜邦公司的產(chǎn)品水平, 但實(shí)驗(yàn)室階段的研究已取得一定的進(jìn)展。
采用原位分散聚合法制備了聚酰亞胺/ 納米Al 2O 3 復(fù)合材料,并采用透射電子顯微鏡( TEM) 對(duì)納米Al 2O3 的分散狀態(tài)進(jìn)行了表征。研究表明,隨著納米Al 2O3 含量的增加, 材料的耐電暈性能顯著增強(qiáng), 在±910 V (雙極性) 、15 kHz 條件下,納米Al 2O 3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20 %的聚酰亞胺(P I) 薄膜的耐電暈壽命達(dá)到極大值, 為純P I 薄膜壽命的25倍,聚酰亞胺/ 納米Al 2O 3 復(fù)合材料的體積電阻率和電氣強(qiáng)度沒(méi)有明顯的劣化, 而相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)有所增加。他們還采用原位分散聚合法制備了聚酰亞胺/ 納米TiO2 復(fù)合材料。通過(guò)透射電鏡研究了納米TiO 2 粒子在聚酰亞胺基體中的分散狀態(tài), 并在此基礎(chǔ)上研究了納米TiO 2添加量對(duì)該復(fù)合材料介電性能的影響。
通過(guò)超聲機(jī)械混合方法制備納米二氧化硅/ 聚酰亞胺復(fù)合耐電暈薄膜,并對(duì)其耐電暈性進(jìn)行測(cè)量。用紅外光譜( IR) 和原子力顯微鏡(AFM) 觀察無(wú)機(jī)納米粒子的分散情況及其電暈前后變化。結(jié)果表明,納米二氧化硅/ 聚酰亞胺復(fù)合薄膜耐電暈性比普通的聚酰亞胺薄膜高。
在綜合國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)耐電暈材料的合成、耐電暈機(jī)理進(jìn)行了評(píng)述, 并指出目前我國(guó)在耐電暈材料的研究和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中存在的問(wèn)題及今后的發(fā)展方向。為我國(guó)的耐電暈材料的研究, 特別是耐電暈聚酰亞胺薄膜的研制提供了有力的理論依據(jù)。
我國(guó)的聚酰亞胺薄膜經(jīng)過(guò)幾十年的艱苦努力,已取得了一定的發(fā)展,生產(chǎn)廠家已發(fā)展到幾十家,但生產(chǎn)規(guī)模大都比較小, 且品種單一, 質(zhì)量水平低下,以致國(guó)內(nèi)目前大量使用的電子用聚酰亞胺薄膜、耐電暈聚酰亞胺薄膜以及高強(qiáng)度聚酰亞胺薄膜等高端產(chǎn)品仍不得不依賴進(jìn)口。如何加快高性能聚酰亞胺薄膜的國(guó)產(chǎn)化研究是目前擺在絕緣材料行業(yè)面前的重大課題之一。
Dupont Kapton CR 薄膜問(wèn)世已有十余年,國(guó)內(nèi)不少學(xué)者對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能、耐電暈機(jī)理等理論問(wèn)題進(jìn)行了研究,雖然取得一定的進(jìn)展,但尚未取得關(guān)鍵性突破。國(guó)內(nèi)也有數(shù)家企業(yè)開(kāi)展過(guò)試制研究, 但試制產(chǎn)品的耐電暈性、熱收縮率、機(jī)械強(qiáng)度等多項(xiàng)關(guān)鍵性能仍遠(yuǎn)低于Dupont 公司產(chǎn)品水平。
表明我國(guó)研究者對(duì)該產(chǎn)品的認(rèn)識(shí), 無(wú)論在理論方面還是制造工藝方面仍處在初級(jí)階段。作者認(rèn)為, 相關(guān)企業(yè)只有加大科研投入, 并與具有真正研究實(shí)力的大學(xué)或科研院所合作,才有可能完成該產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化研究。