气相沉积法制备聚酰亚胺薄膜不同单体配比的表征及其性能影响

发布时间：2017-08-11 21:16

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【摘要】：聚酰亚胺微球作为惯性约束聚变的重要候选靶丸之一,其力学性能和热学性能的提高对于实现聚变点火有重要意义.本文以均苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚为原料,采用气相沉积法制备了不同单体配比的聚酰胺酸薄膜,研究了制备聚酰胺酸薄膜过程中不同单体蒸发温度对薄膜组成的影响,并对聚酰胺酸薄膜进行热环化处理.采用红外光谱仪分析了聚酰胺酸薄膜和聚酰亚胺薄膜的组成,结果表明:随着二酐蒸发温度的增加,聚酰胺酸薄膜中过量二酐单体的红外吸收振动特征峰(1780 cm~(-1),1850 cm~(-1)强度增加,单体配比由二胺过量到二酐二胺配比均衡再到二酐过量.热环化处理的过程中,薄膜中过量单体会再次蒸发,其红外图谱显示最终产物只有聚酰亚胺,但单体配比接近样品聚酰亚胺红外特征振动峰(1380 cm~(-1))强度更大.X射线衍射图谱显示配比接近的样品具有更高的晶化程度,说明过量单体的存在抑制了聚酰胺酸分子链的生长,造成分子量降低.采用纳米压痕仪和热重分析仪分别测量了聚酰亚胺薄膜的弹性模量和硬度以及失重曲线,结果表明分子量的降低会造成聚酰亚胺薄膜的弹性模量和硬度的降低,同时热稳定性也变差.扫描电子显微镜图像显示聚酰亚胺薄膜呈层状结构,单体配比接近的样品表面状况更好,这一点与聚酰亚胺分子的生长规律相符合.
【作者单位】： 四川大学原子与分子物理研究所;中国工程物理研究院激光聚变研究中心;
【关键词】： 惯性约束聚变 气相沉积法 聚酰亚胺 单体配比
【分类号】：O633.22;TB383.2
【正文快照】： 1引言惯性约束聚变(ICF)是指将激光以一定的方式作用到靶丸上,使得靶丸内填充的氘氚燃料向内压缩,燃料由于自身惯性的作用在没有向四周飞散之前就被急剧压缩至高温高密度状态,实现热核聚变,从而获得聚变能的一种方法.ICF实验对靶丸性能提出了全面而严格的要求,除了对靶丸的几

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