聚合反应时间对聚酰亚胺基碳膜结构和性能的影响研究

目的 系统研究前驱体聚合反应时间对PI膜及其碳化、石墨化后薄膜结构和性能的影响规律。方法 通过调整聚合合成聚酰胺酸(PAA)溶液过程中的反应时间,制备石墨膜前驱体聚酰亚胺(PI)原膜,将不同工艺条件下制得的PI膜进行碳化、石墨化处理,得到高导热率石墨膜。利用扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱仪和LFA激光闪射仪对制备的PI膜、碳化膜及石墨膜的微观结构和热导率进行检测。结果 随聚合反应时间的延长,PI膜酰亚胺化程度和石墨膜的石墨化程度及导热性能先增高、后降低。反应时间为3 h时,制得的石墨膜结构致密,石墨片层取向性好,导热性能最好,热导率可达765.2 W/(m.K)。结论 PI膜前驱体聚合反应时间显著影响PI膜酰亚胺化的程度和有序度,进而影响石墨膜的定向性和导热性能。     

Application of integrated micro sensor in internal measurement of high temperature fuel cell

This study developed an integrated (flow, voltage, and temperature) micro sensor using the micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology. It was inserted into the high temperature proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC) for local real-time measurement. The integrated micro sensor is made of 40 µm thick stainless steel base material, and its protective layer is formed by polyimide (PI) that has better temperature resistance. The integrated micro sensor has three functions, and is favorably characterized by small size, good acid resistance and temperature resistance, quick response, real-time measurement, and being able to be put in any place for measurement. After calibration, and its reliability confirmed, the integrated micro sensor is inserted into the HT-PEMFC for local microcosmic measurement.     

温度与循环热冲击对聚酰亚胺涂层耐蚀性影响

目的研究聚酰亚胺涂层对N80钢的防腐性能和耐热冲击性能。方法采用静电粉末喷涂在N80钢表面获得一种聚酰亚胺防腐涂层,通过高温浸泡实验评价涂层在不同温度下、不同腐蚀介质中的耐蚀性能,通过循环热冲击实验评价涂层的耐热冲击性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察实验前后涂层的表面微观形貌。结果热重分析(TGA)表明,聚酰亚胺涂层的热分解温度(t_(d5))为518℃。电化学交流阻抗测试结果和SEM形貌观测表明,腐蚀介质温度越高,耐蚀性能下降越快,涂层在3.5%Na Cl溶液的耐蚀性能比在25%HCl溶液中更好。涂层在经过不同温度的循环热冲击之后,表面无破损。结论聚酰亚胺涂层具有优异的耐热冲击性能,温度和腐蚀介质对涂层的耐蚀性能有重要影响。     

亚临界水中聚酰亚胺的解聚及其单体稳定性的研究

利用间歇式高压反应装置研究了高性能聚合物聚酰亚胺（PI）在亚临界水中的解聚情况.同时,采用气-质联谱（GC-MS）、反相高效液相色谱（HPLC）、傅里叶红外光谱（FT-IR）等方法对解聚产物进行定性定量分析,确定解聚产物主要为4,4＇-二苯醚二甲酸、4,4＇-二氨基二苯醚（4,4＇-ODA）、苯胺和对苯二酚.在350℃...     

燃气轮机用YS10-021聚酰亚胺三防试验验证分析

目的 研究湿热、盐雾、霉菌环境对YS10-021聚酰亚胺材料性能的影响,为燃气轮机选材设计和定寿、延寿提供数据支撑。方法 设计开展YS10-021聚酰亚胺三防试验,定期测试试样老化后的物理性能,并对试验数据进行统计分析。结果 经3552h湿热试验后,高温拉伸强度和高温弯曲强度下降24%,仍然符合出厂指标要求;常温弯曲强度下降34%,简支梁冲击强度下降62%,超出指标要求;其他各项性能未见明显老化。经3 552 h盐雾试验后,弯曲强度下降30%,其余性能均在出厂指标要求范围以内。经84 d霉菌试验后,YS10-021聚酰亚胺各项性能均有轻微下降趋势,但老化不明显。结论 YS10-021聚酰亚胺在湿热、盐雾、霉菌环境中的耐受性良好。总体来看,湿热和盐雾环境对YS10-021聚酰亚胺力学性能的影响更大。     

聚酰亚胺基石墨膜的制备、高温结构演变及其导热性能研究

目的系统研究聚酰亚胺(PI)膜在高温碳化、石墨化过程中的微观结构演变,以及PI膜厚对石墨膜结构和导热性能的影响机制。方法采用二步法制备2种不同厚度的PI薄膜,对其进行高温碳化、石墨化和压延处理,并系统研究薄膜高温结构演变规律和及其导热性能。结果涂布法制备出的PI膜膜厚分别为32、67.5μm,经1000℃碳化后,薄膜从无序结构转变无定形碳,并在2800℃高温石墨化过程中转变为高度有序的层状石墨结构,经压延工艺处理后,其石墨膜厚度分别为17、40μm,压延工艺减少了石墨膜疏松孔洞和片层间间距,显著提高了石墨膜面内导热系数。结论在一定范围内,薄膜越薄,越有利于杂质元素脱除和提升石墨化程度。所制得的17μm石墨膜面内热导率可达1465 W/(m·K)。     

聚酰亚胺基石墨膜材料研究进展

综述了聚酰亚胺基石墨膜材料的研究进展,简述了聚酰亚胺薄膜的分类、合成方法及其应用,详细介绍了聚酰亚胺制备石墨膜的方法,碳化和石墨化过程中涉及的分子结构和其形貌以及性能的变化过程。阐述了制备石墨膜过程中的机理,进而分析了影响聚酰亚胺基石墨膜性能的因素,主要包括了化学结构、烧结工艺以及复合薄膜中掺杂组分对结构和性能的影响。其后,通过近年来国内外的专利情况,分析了石墨膜材料的应用方向,总结并展望了未来聚酰亚胺基石墨膜材料的发展方向。     

PI纤维在空间带电粒子辐照下的力学性能损伤

目的研究聚酰亚胺(PI)纤维在电子辐照、质子辐照、应力耦合质子辐照条件下力学性能的损伤行为。方法采用中国科学院长春应用化学研究所自主合成并纺丝制备的聚酰亚胺纤维,在空间环境模拟设备辐照的条件下,研究空间带电粒子对聚酰亚胺纤维辐照后的力学损伤行为,并通过XQ-1型纤维强度仪对辐照前后的样品进行拉伸试验。结果在低能电子辐照条件下,聚酰亚胺纤维的拉伸强度、模量和断裂伸长率均有所降低,但变化不太显著;高能电子辐照会提高材料的模量;质子辐照后,材料的拉伸强度和断裂伸长率随着辐照注量的增加明显降低;单一施加5%的应变会使聚酰亚胺纤维的拉伸力学性能有一定量下降。与单一应变样品相比,应力耦合质子辐照样品的拉伸强度和断裂伸长率进一步下降,但是与单一质子辐照样品相比,应力耦合辐照样品的拉伸强度和断裂伸长率都更高。结论无论是在低能电子辐照条件下,还是在高能电子辐照条件下,电子辐照对聚酰亚胺纤维力学性能影响均较微弱,而质子辐照会较大程度地降低材料的力学性能,增加应力耦合效应之后,质子辐照对材料的力学性能影响减弱。     

树脂及其复合材料在导弹中的失效机理

首先明晰了环氧树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂化学结构与性能之间的内在关系,详细总结了上述树脂及其复合材料在飞行器中的应用情况、存在的主要问题以及改进方向。结合实际应用场景,基于自由基反应机理和扩散理论,重点阐述了环境条件(如温度、湿度、氧气含量、光照)等因素对材料老化以及性能退化的影响机制。从材料的化学结构和物理性能2个层面,结合仪器表征和分子模拟,全面介绍了导弹用复合材料失效的检测与评价方法以及各自优缺点。最后,展望了导弹用树脂及其复合材料性能改进的主要方法、失效机理的有效研究手段。     

聚酰亚胺/锌铝双氢氧化物纳米复合材料的制备和表征

在N,N-二甲基乙酰胺溶剂中，以对氨基苯甲酸（AB）修饰改性的ZnAl双氧氧化物（ZnAl LDH），通过原位插层方法制备聚酰亚胺／ZnAl双氢氧化物纳米复合材料。采用XRD、TEM、DMA、TGA等对其结构进行表征，与纯聚酰亚胺材料相比。纳米复合材料的储能模量、损耗模量和玻璃化转变温度L、热失重等性质，都有较大的提高。