纳米多孔材料/聚硅氧烷复合膜及其介电行为研究
发布时间：2021-03-29 12:15
快速发展的电子工业对芯片基材的介电性能要求越来越高。聚合物材料介电常数低、可加工性强的特性使其在低介电常数研究领域占据主流地位。纳米多孔材料具有独特的结构,其功能化或在纳米尺度上的杂化是材料研究领域的热点。本论文以不同的方式制备了五种纳米多孔材料,并将所制得的多孔材料与有机硅以原位聚合或直接共混的方式制备了有机硅复合膜,开展相关性能研究,具体内容分为以下5部分:（1）以甲基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷作为单体制备倍半硅氧烷低聚物作为多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）的替代品。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了倍半硅氧烷低聚物的笼网比与制备工艺的关系。采用同质共混法制备了聚倍半硅氧烷膜,并运用热重分析仪（TG）、水接触角仪、扫描电子显微镜（SEM）和介电谱仪对聚倍半硅氧烷膜的热稳定性、疏水性、断面形貌、介电性能进行了表征。结果表明,同质共混法能把聚倍半硅氧烷薄膜的介电常数降低至2.25。该膜在650℃下质量损失小于10%,表现出良好的热稳定性。该研究为后续工作积累了基础。（2）通过原位聚合和煅烧成功制备了非极性碳插层埃洛石（C-HNT）。碳插层埃洛石的表征说明,丙烯腈和丙烯酰胺作为...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
超大规模集成电路
第一章 绪论孔材料可分为三类，即 MCM 型、MSU 型和 S特点都各有不同[50]。常见的 MCM 型二氧化硅介 MCM-50。 其中，MCM-41 介孔材料常用十六板剂而合成的，具有六方有序的一维孔道结构得产物结构简单，是目前获得较多关注的二氧化材料是采用的模板剂为非离子型表面活性剂，该用。MSU 型介孔材料具有蠕虫状介孔结构，其但其孔壁较厚，具有较高的水热稳定性。常见BA-15。除具有规则的孔径分布外，SBA 型的孔其水热稳定性较前两种介孔材料高。由于上述介孔材料得到了广泛的关注与研究。
第一章 绪论一般情况下 HNTs 由于水层的存在其层间距为 10 ，然而层间单层排列的水分子间的结合力较弱，HNTs 层间距很容易由于外部因素由 10 减少至 7 ，且该变化并不可逆[59]。作为一种变体高岭石，HNTs 与高岭石具有类似的结构，其管壁是由外层的硅氧四面体和内层的铝氧八面体组合规整排布并叠加而成，其管壁内层间则为吸附水，是双层 1:1 型铝硅酸盐材料，具有其特殊的结晶结构。显然，由于这种特殊结构，HNTs 的外表面主要是由硅氧键组成的硅氧四面体构成，并富含硅羟基，内壁则主要是由铝氧八面体构成，内表面富含铝羟基。除内外表面富含羟基外，HNTs 的端面上亦存在着一定量硅羟基、铝羟基，此外在管壁内部层间也包埋着一定量的羟基。这种富含羟基的特性为 HNTs 的改性与应用提供了机会[60]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无机多孔材料的合成及其在环境催化领域的应用[J]. 王斓懿,于学华,赵震. 物理化学学报. 2017(12)
[2]水热碳化法制备碳纳米材料[J]. 李赛赛,曹迎楠,王军凯,梁峰,段红娟,张海军. 材料导报. 2016(09)
[3]水热碳化法的研究进展[J]. 黄维,范同祥. 材料导报. 2014(S1)
[4]埃洛石纳米管的应用研究现状[J]. 马智,王金叶,高祥,丁彤,秦永宁. 化学进展. 2012(Z1)
[5]埃洛石纳米管在高分子纳米复合材料中的应用进展[J]. 伍巍,吴鹏君,何丁,曹贤武,周南桥. 化工进展. 2011(12)
[6]笼型倍半硅氧烷（POSS）合成的研究进展[J]. 张增平,梁国正. 高分子材料科学与工程. 2011(09)
[7]多面体笼型倍半硅氧烷纳米杂化低介电材料的研究[J]. 徐洪耀,严正权,张超,苏新艳,光善仪. 高等学校化学学报. 2011(09)
[8]天然纳米管状埃洛石的提纯研究[J]. 韩利雄,严春杰,赵俊,徐婷. 矿产保护与利用. 2011(04)
[9]纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征[J]. 马文石,邓帮君. 复合材料学报. 2011(04)
[10]长链硅烷对埃洛石纳米管的表面改性研究[J]. 马文石,时镜镜,王维,宁平. 有机硅材料. 2011(04)
博士论文
[1]纳米多孔材料的绝热性能及催化性能研究[D]. 张涛.吉林大学 2014
[2]低介电常数聚酰亚胺/纯硅沸石杂化膜的制备[D]. 黄臻洵.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]埃洛石纳米管/有机硅复合材料的制备与性能[D]. 邢维奇.华南理工大学 2016
[2]纳米多孔材料隔热性能的研究[D]. 王家博.辽宁科技大学 2015
本文编号：3107531
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
超大规模集成电路
第一章 绪论孔材料可分为三类，即 MCM 型、MSU 型和 S特点都各有不同[50]。常见的 MCM 型二氧化硅介 MCM-50。 其中，MCM-41 介孔材料常用十六板剂而合成的，具有六方有序的一维孔道结构得产物结构简单，是目前获得较多关注的二氧化材料是采用的模板剂为非离子型表面活性剂，该用。MSU 型介孔材料具有蠕虫状介孔结构，其但其孔壁较厚，具有较高的水热稳定性。常见BA-15。除具有规则的孔径分布外，SBA 型的孔其水热稳定性较前两种介孔材料高。由于上述介孔材料得到了广泛的关注与研究。
第一章 绪论一般情况下 HNTs 由于水层的存在其层间距为 10 ，然而层间单层排列的水分子间的结合力较弱，HNTs 层间距很容易由于外部因素由 10 减少至 7 ，且该变化并不可逆[59]。作为一种变体高岭石，HNTs 与高岭石具有类似的结构，其管壁是由外层的硅氧四面体和内层的铝氧八面体组合规整排布并叠加而成，其管壁内层间则为吸附水，是双层 1:1 型铝硅酸盐材料，具有其特殊的结晶结构。显然，由于这种特殊结构，HNTs 的外表面主要是由硅氧键组成的硅氧四面体构成，并富含硅羟基，内壁则主要是由铝氧八面体构成，内表面富含铝羟基。除内外表面富含羟基外，HNTs 的端面上亦存在着一定量硅羟基、铝羟基，此外在管壁内部层间也包埋着一定量的羟基。这种富含羟基的特性为 HNTs 的改性与应用提供了机会[60]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无机多孔材料的合成及其在环境催化领域的应用[J]. 王斓懿,于学华,赵震. 物理化学学报. 2017(12)
[2]水热碳化法制备碳纳米材料[J]. 李赛赛,曹迎楠,王军凯,梁峰,段红娟,张海军. 材料导报. 2016(09)
[3]水热碳化法的研究进展[J]. 黄维,范同祥. 材料导报. 2014(S1)
[4]埃洛石纳米管的应用研究现状[J]. 马智,王金叶,高祥,丁彤,秦永宁. 化学进展. 2012(Z1)
[5]埃洛石纳米管在高分子纳米复合材料中的应用进展[J]. 伍巍,吴鹏君,何丁,曹贤武,周南桥. 化工进展. 2011(12)
[6]笼型倍半硅氧烷（POSS）合成的研究进展[J]. 张增平,梁国正. 高分子材料科学与工程. 2011(09)
[7]多面体笼型倍半硅氧烷纳米杂化低介电材料的研究[J]. 徐洪耀,严正权,张超,苏新艳,光善仪. 高等学校化学学报. 2011(09)
[8]天然纳米管状埃洛石的提纯研究[J]. 韩利雄,严春杰,赵俊,徐婷. 矿产保护与利用. 2011(04)
[9]纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征[J]. 马文石,邓帮君. 复合材料学报. 2011(04)
[10]长链硅烷对埃洛石纳米管的表面改性研究[J]. 马文石,时镜镜,王维,宁平. 有机硅材料. 2011(04)
博士论文
[1]纳米多孔材料的绝热性能及催化性能研究[D]. 张涛.吉林大学 2014
[2]低介电常数聚酰亚胺/纯硅沸石杂化膜的制备[D]. 黄臻洵.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]埃洛石纳米管/有机硅复合材料的制备与性能[D]. 邢维奇.华南理工大学 2016
[2]纳米多孔材料隔热性能的研究[D]. 王家博.辽宁科技大学 2015
本文编号：3107531
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