低介电常数POSSGO聚酰亚胺复合薄膜性能研究的开题报告.docx

低介电常数POSSGO聚酰亚胺复合薄膜性能研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着信息时代的到来，电子设备不断地向着微型化，轻质化，高效率，高稳定，高速度，高精度，低功耗、低噪声的方向发展。尽管前文所述的目标都有助于满足用户期望，但也引发了多重挑战，例如热稳定性和介电性能等问题。对于无机材料来说，通常具有优异的机械强度和热稳定性，但介电常数偏高，而对于高分子材料来说，通常具有低介电常数但热稳定性较差。因此，开发具有低介电常数且较高热稳定性的高分子复合材料是当前的研究热点之一。
随着POSS(Polyhedraloligomericsilsesquioxane)材料的发展，越来越多的研究表明，POSS在降低高分子材料的介电常数方面具有很好的潜力。POSS的结构中包含一个中心硅原子，周围有8个氧代环辛烷基或其他有机官能团锚定。在高分子材料中加入POSS，能有效地将其分散在高分子材料中，从而防止其出现相聚或部分聚集的情况。同时，POSS中硅原子周围的氧代环辛烷基也使其具有优异的机械强度和热稳定性。
因此，本研究将以POSSGO聚酰亚胺作为研究对象，探究其在低介电常数高分子复合材料中的应用，从而提高材料的介电性能和热稳定性，并为电子行业的工程应用提供了新的思路和方法。
二、研究内容和方法
本研究将采用POSSGO聚酰亚胺和其他低介电常数高分子材料进行混合，制备成为复合薄膜。对制备的复合薄膜进行多种性能测试。具体的研究内容和方法如下：
(1)加入不同比例POSSGO聚酰亚胺的高分子薄膜的制备
本研究将利用溶液共混的方法将POSSGO聚酰亚胺加入到低介电常数聚合物中，制备不同比例的POSSGO聚酰亚胺复合薄膜。在制备的过程中，需要注意POSSGO聚酰亚胺的分散度和与基体的相容性，以获得优异的复合薄膜性能。
(2)复合薄膜的热稳定性测试
本研究将运用热重分析(TGA)技术，测定复合薄膜的热分解温度，从而实现对复合薄膜热稳定性的评估。
(3)复合薄膜的介电性能测试
本研究将采用直流电阻率测试仪，测定复合薄膜的电阻率，并利用介电常数测试仪，测定复合薄膜的介电常数、介质损耗角正切和体积电阻率等指标，对POSSGO聚酰亚胺的低介电常数提供有力的证据。
(4)表面形态和力学性能测试
本研究将运用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等仪器对复合薄膜的表面形貌进行分析。此外，还将利用万能试验机(TensileTester)对复合薄膜的力学性能进行评估。
三、预期研究成果及意义
本研究通过添加POSSGO聚酰亚胺到低介电常数高分子复合材料中，制备出一种具有优异电学性能和机械性能的新型复合薄膜，主要研究成果包括：
(1)获得POSSGO聚酰亚胺复合薄膜制备的优化条件，保证POSSGO聚酰亚胺的分散度和与基体的相容性。
(2)研究POSSGO聚酰亚胺复合薄膜的介电性能，提高材料的介电性能和热稳定性。
(3)研究POSSGO聚酰亚胺复合薄膜的表面形貌和力学性能，为复合材料的工程应用提供优化的方案。
本研究通过实验，探究POSSGO聚酰亚胺在低介电常数高分子复合材料中的应用，对于解决电性能和热性能问题具有重要的意义。本研究不仅为电子行业的工程应用提供了新的思路和方法，还为高分子材料的研究提供了新的方向，具有广泛应用前景。