纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究的开题报告.docx

纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究的开题报告
摘要：
随着纳米技术的发展和应用，纳米复合材料的研究受到越来越多的关注。本课题选择在聚酰亚胺薄膜中加入纳米硅铝氧化物，以增强聚酰亚胺薄膜的性能。本研究将从制备纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的方法、杂化薄膜的结构和性能等方面展开研究，并对其应用前景进行分析。
关键词：纳米硅铝氧化物；杂化聚酰亚胺薄膜；制备方法；性能研究
一、研究背景
聚酰亚胺薄膜是一种高性能的有机聚合物薄膜材料，在电子信息领域、航天航空、石油化工等领域有着广泛的应用。然而，由于聚酰亚胺薄膜的分子链间距过大以及其分子内的一些缺陷，导致其物理性能和化学稳定性较差，不能满足一些特殊应用场合的需求。
纳米硅铝氧化物是一种新型纳米材料，具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械强度等性能，被广泛应用于生物医学、材料、能源等领域。近年来，纳米复合材料的研究一直是国际上研究的热点之一，将纳米材料与聚酰亚胺薄膜进行杂化改性，可以提高聚酰亚胺薄膜的性能，使其更加符合实际应用需求。
二、研究内容
本研究主要从制备纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的方法、杂化薄膜的结构和性能等方面展开研究。
1.制备纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的方法
本研究将利用溶胶-凝胶法制备纳米硅铝氧化物，并在其表面修饰有有机硅烷分子，使其对聚酰亚胺薄膜具有更好的相容性。在制备杂化聚酰亚胺薄膜时，可采用面向对象的自组装方法，将纳米材料与聚酰亚胺薄膜有机分子逐层自组装，形成杂化薄膜。
2.杂化薄膜的结构和性能
利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、差热分析等手段对纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的结构进行表征，探究其在有机材料中的分散性和表面活性。同时，还将对杂化薄膜的热稳定性、机械强度、耐腐蚀性和阻隔性能等进行测试研究。
三、研究意义
本研究的主要意义在于探索一种新型纳米复合材料，并通过将纳米硅铝氧化物与聚酰亚胺薄膜杂化制备出性能优异的新材料，拓展聚酰亚胺薄膜的应用领域，满足实际需求。同时，还可以为其他领域的纳米复合材料研究提供借鉴和指导作用。
四、研究内容和进度安排
1.初步调研，查阅相关文献。时间：2周。
2.纳米硅铝氧化物的制备与表面修饰。时间：4周。
3.利用自组装法制备纳米硅铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜，并对薄膜表征其结构。时间：6周。
4.对样品进行性能测试，分析其性能。时间：4周。
5.结果分析和撰写论文。时间：4周。
五、参考文献
[1]王志凯.纳米硅铝氧化物在制备聚酰亚胺薄膜中的应用研究[J].高分子材料科学与工程,2016(2):95-97.
[2]黄宏,张波.聚酰亚胺薄膜的研究进展[J].工程塑料应用,2014(1):32-36.
[3]高伟宏,毛明辉.含氮聚酰亚胺复合材料的研究进展[J].材料导报,2015(4):97-101.