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高介电常数聚酰亚胺无机粒子复合膜的制备及性能研究的任务书
任务书
一、任务背景与目的
随着电子信息技术迅速发展，聚酰亚胺材料由于其高介电常数、优异的电绝缘性能和优秀的力学性能而成为了高性能电子设备的重要材料之一。然而，聚酰亚胺薄膜在高频、高温、高湿和高压等恶劣条件下易发生失效。为了解决这个问题，研究学者们提出了将聚酰亚胺薄膜与无机粒子复合的方法，以提高其热稳定性和机械性能，且无机粒子在聚酰亚胺薄膜中可形成稳定的分散结构，从而显著提高了其介电常数。
因此，本次研究的目的是制备高介电常数的聚酰亚胺无机粒子复合膜，并对其性能进行评估。借助这些研究成果，可以为聚酰亚胺复合材料在高性能电子设备中的应用提供理论依据和技术支持。
二、研究内容
1.采用自制的聚酰亚胺薄膜作为基材，将其与不同种类的无机粒子（如氧化铝、氧化钨等）进行复合制备。
2.通过扫描电子显微镜（SEM）及红外光谱（FTIR）等表征手段，对合成的聚酰亚胺无机粒子复合膜的形貌和结构进行分析。
3.测量合成的聚酰亚胺复合膜的介电常数、热稳定性、机械性能和表面电荷密度等性能。
4.探索合成聚酰亚胺无机粒子复合膜的制备工艺和表征方法，以实现可控制备和性能优异的聚酰亚胺复合材料。
三、预期成果
1.成功制备出具有高介电常数、优异的热稳定性和力学性能的聚酰亚胺无机粒子复合膜，为聚酰亚胺材料在电子设备中的应用提供新的可能。
2.探究了聚酰亚胺复合材料的制备机理和性能变化趋势，为材料科学领域的研究提供了新的实验结果和理论依据。
3.提出了可控制备和性能优异的聚酰亚胺复合材料制备技术和表征方法，为相关领域研究和工程实践提供技术支持。
四、研究计划
1.第一年
(1)文献调研，了解聚酰亚胺薄膜复合技术的研究进展。
(2)制备聚酰亚胺薄膜，评估其基本性质。
(3)探究不同无机粒子对聚酰亚胺薄膜的影响。
(4)通过SEM、FTIR等表征技术，分析无机粒子复合后制备的聚酰亚胺薄膜的形貌和结构变化，进一步了解不同类型无机粒子与聚酰亚胺薄膜基材的相互作用规律。
2.第二年
(1)对聚酰亚胺无机粒子复合膜进行性能测试，包括介电常数测试、热稳定性测试、机械性能测试和表面电荷密度测试等方面，评估其性能变化规律。
(2)探讨聚酰亚胺与无机粒子复合形成的材料结构、界面相互作用及物理机理，并建立模型进行解析。
3.第三年
(1)以第二年测试结果为基础，综合评估聚酰亚胺无机粒子复合膜的综合性能。
(2)根据第二年测试结果，深入探讨聚酰亚胺无机粒子复合膜的应用前景与研究方向，明确未来研究重点及发展方向。
(3)发表2篇科学论文，参加国内外学术会议1次。
五、参考文献
[1]HuangH,MaS,ZhaoF,etal.Highdielectricconstantpolyimide/TiO2nanocompositefilmsforembeddedcapacitorapplications[J].MaterialsChemistryandPhysics,2014,154():145-151.
[2]ChenY,LinS,WangW,etal.Highdielectricconstantpolyimide/silicananocompositeswithnoblethermalreliability[J].CompositesScienceandTechnology,2011,71(16):1912-1916.
[3]JangES,LeeYJ,LeeJW,etal.High-knanocompositefilmsbyinsitupolymerizationofpolyimideandsilicananoparticles[J].JournalofMaterialsChemistry,2011,21(5):1609-1615.