傳統(tǒng)的聚酰亞胺薄膜導(dǎo)熱系數(shù)僅為0．16 w／(m·K)左右，應(yīng)用于微電子的高密度和高速化運(yùn)行時容易出現(xiàn)電路過熱，影響元器件和集成電路的穩(wěn)定性，高導(dǎo)熱PI膜是順應(yīng)市場需求而產(chǎn)生的產(chǎn)品，其制備工藝和原理與耐電暈PI膜類似，都是將具有特殊功能的納米填料摻雜人到聚酰胺酸樹脂中，再高溫亞胺化成膜，使得薄膜具有相應(yīng)的功能。同樣，高導(dǎo)熱PI膜所需要解決的問題也是如何將納米填料均勻分散在樹脂體系中。

在慣性約束激光聚變(ICF)研究中,通常采用具有優(yōu)異的力學(xué)性能的聚酰亞胺薄膜作為柱腔封口膜,從而實(shí)現(xiàn)柱腔與真空靶室的隔離。近年來,隨著ICF研究的深入發(fā)展,物理實(shí)驗(yàn)不再局限于常溫下進(jìn)行,還需要在低溫或者超低溫環(huán)境中進(jìn)行。然而,低溫物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)靶處于高真空、超低溫環(huán)境時,柱腔封口膜上會出現(xiàn)污染物凝結(jié)現(xiàn)象,嚴(yán)重破壞激光傳輸效率,影響物理實(shí)驗(yàn)開展,并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著重要影響。

發(fā)展具有自清潔功能的疏水薄膜,將可能從根本上解決封口膜表面污染物凝結(jié)問題,為物理實(shí)驗(yàn)提供一種可能的解決方案。本論文發(fā)展了兩種聚酰亞胺封口膜的表面改性方法,有效的調(diào)控了薄膜表面浸潤性。

采用CNTs,POSS,FSi O_2等納米級粒子無機(jī)物進(jìn)行摻雜,通過簡單的溶液混合法,將納米粒子均勻的混入聚酰胺酸溶液中,制備得到聚酰亞胺薄膜。由于納米粒子的引入,改變了薄膜表面微觀結(jié)構(gòu),從而增大了薄膜對水的接觸角。第二部分中,采用等離子刻蝕聯(lián)合表面接枝改性方法對聚酰亞胺薄膜進(jìn)行改性。等離子刻蝕是對薄膜進(jìn)行表面改性的重要方法之一。

通過等離子體處理,能夠有效的增加薄膜表面的粗糙度,并且刻蝕后薄膜表面可生成能夠進(jìn)一步接枝改性的活性基團(tuán),通過接枝改性方法,能夠在薄膜表面引入具有低表面能的分子結(jié)構(gòu)。在改變了薄膜表面微觀結(jié)構(gòu)的同時,也改變了薄膜表面的化學(xué)組成,使得薄膜的疏水性和疏油性都有了很大的提高。研究表明,同時對材料表面微觀結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)組成進(jìn)行改變,對材料表面的浸潤性影響更大,這一工作為將來的研究提供了一個良好的思路。