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6 伴随着科学家对导热性材料探索的不断深入, 碳基导热材料已经取得长足进 展.聚酰亚胺薄膜的碳化和石墨化通过杂化掺杂、离子注入、离子交换技术正成 为一种制备高导热碳材料的新途径,极大地促进了电子和微电子器件朝着小型 化、集成化、大容量化和超薄化的方向进一步发展,具有非常光明的前景. ②经PI膜烧结法获得的碳化黑铅化量子碳基膜具有多层石墨结构超晶格构 造及优异的性能,应用潜力巨大 高分子碳基膜除了具有密度小、 机械强度高、 导热能力强、 抗氧化、 自润滑、 耐烧蚀和耐腐蚀等其他固体材料所不具备的独特性能外, 还具有导电性和高传声 速率等功能. 尤其是这类碳基膜比其他导电高分子材料具有更高的本征导电性和 热稳定性,其所具有的导电性几乎与铜相当.当热处理到3000℃以上时,此类碳 基膜具有与高定向热解石墨膜一样的高结晶度, 并且沿膜表面石墨层的高度择优 取向,具有与金刚石相当的杨氏模量.这些性能让碳基膜在微电子封装和集成领 域的热管理场合具有非常广阔的应用前景.除此之外,人们依照其不同特性结合 不同的应用目的,在空间技术领域、核工业、电子信息技术领域、环保化工气液 分离设备等被广泛应用;

同时还可以将碳基膜制成密封垫圈、生物材料,在制作 平面显示器、辐射探测器、光电分离探测器、分离过滤技术方面的应用潜力也很 大. 目前制备碳基材料使用最为广泛的原料是聚酰亚胺(PI)、聚f二唑(POD) 及聚丙烯腈(PAN).其中,聚酰亚胺薄膜作为优异的碳化前驱体更具竞争力, 聚酰亚胺经过高温热解后,尺寸收缩均匀,结构规整,综合性能突出,成为先进 碳材料的理想前驱体.体现在以下三个方面:(1)PI在高温下热处理尽管有收 缩,但在碳化过程中不熔化,仍可以保持其原膜形状,其分子取向结构为石墨化 的形成提供良好的前驱体条件;

(2)PI薄膜经过高温(2800-3200℃)石墨化处理 后,能获得接近于单晶石墨结构的高定向石墨薄膜;

(3)不同于一般石墨材料 硬脆的特点,聚酰亚胺基石墨薄膜柔韧性能良好,碳化过程中均匀收缩,性状变 化小.因此可以被期待作为在狭窄的场所、或需要穿过缝隙做处理的场所的导热 器材料或散热器材料.此外,也有望实现此类柔性量子碳基薄膜的卷到卷(R-R) 连续式、自动化大生产. 聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺........