低介电聚酰亚胺多孔薄膜的制备及其性能的开题报告.docx

低介电聚酰亚胺多孔薄膜的制备及其性能的开题报告
一、研究背景
聚酰亚胺材料因其优异的耐热性、抗氧化性、耐化学腐蚀性等特性，被广泛应用于航空航天、电子、化工、医疗等领域。同时，其高分子链的“紧凑性”（与空气之间的间隙小）也使其成为制备高选择性、高通量的膜材料的理想候选。然而，常规的聚酰亚胺膜通常具有较高的介电常数，在高频电路等微电子设备中应用受到限制。因此，研究低介电聚酰亚胺的制备及其性能具有重要的现实意义。
二、研究内容及目的
本研究旨在开发一种低介电聚酰亚胺多孔薄膜的制备方法，并研究其性能。具体包括以下内容：
1.制备低介电聚酰亚胺膜材料的前驱体：通过化学合成的方法制备低分子量聚酰亚胺前驱体，并经过脱溶剂化处理，形成可溶于有机溶剂的聚酰亚胺前驱体。
2.多孔膜材料的制备：利用溶剂挥发自组装（thermallyinducedphaseseparation，TIPS）的方法制备多孔膜材料，通过人为控制TIPS工艺中溶剂和温度的变化，形成具有不同孔径和孔隙度的多孔膜材料。
3.对多孔膜材料进行表征：利用扫描电镜、透射电镜、氮吸附法等手段对多孔膜材料进行形态、结构及孔径分布的表征。
4.测试多孔膜材料的介电性能：采用介电恒量测试仪对多孔膜材料的介电性能进行测试，并分析孔径大小、孔隙度以及低分子量聚酰亚胺与聚酰亚胺化合物的比例对多孔膜材料介电性能的影响。
通过本研究，旨在开发一种简单可行的制备低介电聚酰亚胺膜材料的方法，并研究其性能，为聚酰亚胺膜材料在微电子领域的应用提供新的思路和方法。
三、研究方法
本研究采用以下方法：
1.化学合成法制备低分子量聚酰亚胺前驱体
将底物与催化剂在溶剂中反应，得到低分子量聚酰亚胺前驱体。
2.脱溶剂化处理
将聚酰亚胺前驱体与溶剂在一定比例下混合，然后通过蒸发溶剂或添加外源物质，脱去部分溶剂，形成可溶于有机溶剂的聚酰亚胺前驱体。
3.TIPS方法制备多孔膜材料
将可溶于有机溶剂的聚酰亚胺前驱体溶于有机溶剂中，采用TIPS方法在不同温度下获得不同孔径大小的多孔膜材料。
4.表征方法
利用扫描电镜、透射电镜、氮吸附法对多孔膜材料进行形态和结构等基本特性表征。
5.介电性能测试
采用介电恒量测试仪测试多孔膜材料在不同介电频率下的介电性能，并分析孔径大小、孔隙度、低分子量聚酰亚胺与聚酰亚胺化合物的比例对其影响。
四、预期成果
通过本研究，我们预期可以得到以下成果：
1.成功制备出低介电聚酰亚胺多孔薄膜
2.研究多孔薄膜的形态、结构及孔径分布等特性
3.测试多孔膜材料的介电性能，并分析影响因素
4.探索多孔膜材料在微电子领域能够应用的前景
五、研究意义
本研究的意义在于开发一种简单可行制备低介电聚酰亚胺膜材料的方法，并通过多孔结构，降低其介电常数。这样可开拓聚酰亚胺材料在微电子领域的应用，具有重要的科学和技术意义。