雖然國內(nèi)耐電暈聚酰亞胺薄膜制品的關鍵性能仍低于杜邦公司的產(chǎn)品水平, 但實驗室階段的研究已取得一定的進展。
采用原位分散聚合法制備了聚酰亞胺/ 納米Al 2O 3 復合材料,并采用透射電子顯微鏡( TEM) 對納米Al 2O3 的分散狀態(tài)進行了表征。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, 在±910 V (雙極性) 、15 kHz 條件下,納米Al 2O 3質量分數(shù)為20 %的聚酰亞胺(P I) 薄膜的耐電暈壽命達到極大值, 為純P I 薄膜壽命的25倍,聚酰亞胺/ 納米Al 2O 3 復合材料的體積電阻率和電氣強度沒有明顯的劣化, 而相對介電常數(shù)和介質損耗因數(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 復合材料。通過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), 并在此基礎上研究了納米TiO 2添加量對該復合材料介電性能的影響。
通過超聲機械混合方法制備納米二氧化硅/ 聚酰亞胺復合耐電暈薄膜,并對其耐電暈性進行測量。用紅外光譜( IR) 和原子力顯微鏡(AFM) 觀察無機納米粒子的分散情況及其電暈前后變化。結果表明,納米二氧化硅/ 聚酰亞胺復合薄膜耐電暈性比普通的聚酰亞胺薄膜高。
在綜合國內(nèi)外公開發(fā)表的相關文獻的基礎上,對耐電暈材料的合成、耐電暈機理進行了評述, 并指出目前我國在耐電暈材料的研究和產(chǎn)業(yè)化過程中存在的問題及今后的發(fā)展方向。為我國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)。
我國的聚酰亞胺薄膜經(jīng)過幾十年的艱苦努力,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, 質量水平低下,以致國內(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度聚酰亞胺薄膜等高端產(chǎn)品仍不得不依賴進口。如何加快高性能聚酰亞胺薄膜的國產(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 薄膜問世已有十余年,國內(nèi)不少學者對其結構與性能、耐電暈機理等理論問題進行了研究,雖然取得一定的進展,但尚未取得關鍵性突破。國內(nèi)也有數(shù)家企業(yè)開展過試制研究, 但試制產(chǎn)品的耐電暈性、熱收縮率、機械強度等多項關鍵性能仍遠低于Dupont 公司產(chǎn)品水平。
表明我國研究者對該產(chǎn)品的認識, 無論在理論方面還是制造工藝方面仍處在初級階段。作者認為, 相關企業(yè)只有加大科研投入, 并與具有真正研究實力的大學或科研院所合作,才有可能完成該產(chǎn)品的國產(chǎn)化研究。