高导热聚酰亚胺基石墨膜的制备及其性能研究

刘琪瑞,但沁松,王坤峰,崔若伟,李静,杨光智(上海理工大学材料与化学学院)

摘要: 随着电子元器件的高密度集成化、轻量化,聚酰亚胺基石墨膜凭借其优异的导热性能得到广泛的关注。研究使用4,4,-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐作为单体进行共聚,磷酸钙为化学亚胺化试剂,研究了化学亚胺化试剂添加量对聚酰亚胺(PI)薄膜性能的影响,再进一步炭化、石墨化处理得到高导热PI基石墨膜,通过对石墨膜的微观形貌、晶型以及性能进行分析。结果显示,采用化学亚胺化法制备的PI薄膜经过石墨化处理后,所得石墨膜的微观形貌更加平整且致密有序、石墨化程度更高以及具有较大的晶粒尺寸和较小的晶格缺陷。当磷酸钙添加量为0.1%时,PI薄膜的拉伸强度达98.42MPa,石墨膜的热导率达1623.9 W·m-1·K-1。在模拟散热测试过程中,仅需60s即可将石墨膜表面温度从60℃快速降温24℃,在现代集成化先进电子元器件和高端电子产品等热管理领域都具有很好的应用潜力。

关键词: 聚酰亚胺;化学亚胺化;石墨膜;热导率