一,Cyflwyniad i polyimide
Mae polyimide (PI) yn strwythur moleciwlaidd sy'n cynnwys cysylltiadau cadwyn wedi'i seilio ar imide o gyfansoddion polymer heterocyclic aromatig, ar hyn o bryd mae'n un o'r mathau gorau o wrthwynebiad gwres plastigau peirianneg, a ddefnyddir yn eang mewn awyrennau, awyrofod, microelectroneg, nano, crisial hylifol, laser a meysydd eraill.
Yn ddiweddar, mae pob gwlad yn cynnwys ymchwil, datblygu a defnyddio DP yn yr 21ain ganrif, un o ganolbwyntiau datblygu deunyddiau cemegol newydd. Mae gan polyimide, oherwydd ei nodweddion rhagorol mewn perfformiad a synthesis, ragolygon cymhwysiad gwych, boed fel deunydd strwythurol neu fel deunydd swyddogaethol.
Gelwir polyimide yn frig y pyramid o ddeunyddiau polymer, a elwir hefyd yn "datryswr problemau", ac mae hyd yn oed rhai mewnwyr diwydiant yn credu na fydd "unrhyw polyimide yn meddu ar dechnoleg microelectroneg heddiw".
2, Dosbarthiad a chymhwysiad Polyimide
Gellir defnyddio polyimidau mewn ystod eang o gymwysiadau oherwydd eu priodweddau rhagorol a gellir eu dosbarthu i amrywiaeth o fathau, gan gynnwys plastigau peirianneg, ffibrau, polyimidau ffotosensitif, ewynau, haenau, gludyddion, ffilmiau, aerogels, cyfansoddion a mwy.
Ymhlith llawer o bolymerau, polyimide yw'r unig un sydd ag ystod eang o gymwysiadau ac sy'n dangos perfformiad rhagorol ym mhob un ohonynt. Isod, byddaf yn mynd â chi trwy brif ddefnyddiau pob amrywiaeth o polyimide.
1.Engineering plastig
Mae gan blastig peirianneg polyimide thermoset a thermoplastig, y gellir ei rannu'n poly tetramethylene tetracarbimide (PMMI), polyetherimide (PEI), polyamid an imide (PAI), ac ati, yn cael eu defnyddiau eu hunain mewn gwahanol feysydd.
Gellir defnyddio PMMI mewn tymheredd ystumio gwres llwyth 1.8MPa o 360 gradd, priodweddau trydanol rhagorol, ar gyfer amodau arbennig o rannau manwl gywir, gellir defnyddio Bearings iro hunan tymheredd uchel, morloi, impellers chwythwr, ac ati, hefyd mewn cysylltiad â rhannau falf amonia hylif, rhannau system cyflenwi tanwydd injan jet.
Mae gan PEI briodweddau mecanyddol rhagorol, priodweddau insiwleiddio trydanol, ymwrthedd arbelydru, ymwrthedd tymheredd uchel a gwrthiant abrasiad, hylifedd toddi da, cyfradd crebachu mowldio o 0.5% i 0.7%, sydd ar gael ar gyfer mowldio chwistrellu ac allwthio, mae prosesu post yn gymharol hawdd, gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer dull weldio a deunyddiau eraill wedi'u cyfuno yn y diwydiant electroneg a thrydanol, offer meddygol, offer meddygol a cheir, a ddefnyddir yn eang.
Cryfder PAI yw'r uchaf ymhlith y plastigau presennol nad ydynt wedi'u hatgyfnerthu, y cryfder tynnol yw 190MPa, y cryfder plygu yw 250MPa, ac mae'r tymheredd ystumio gwres mor uchel â 274 gradd o dan y llwyth o 1.8MPa. Mae gan PAI wrthwynebiad da i abladiad ac electromagneteg o dan dymheredd uchel ac amledd uchel, ac mae ganddo briodweddau gludiog da i fetelau a deunyddiau eraill, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer gerau, Bearings a gwahanu crafangau llungopïwyr, ac ati, a gellir ei ddefnyddio hefyd yn bennaf ar gyfer gerau, Bearings a chrafangau gwahanu llungopïwyr, ac ati Gellir ei ddefnyddio hefyd, ar gyfer deunyddiau strwythurol athraidd a deunyddiau magnetig, ar gyfer deunyddiau adeileddol athraidd.
Ffibr 2.Polyimide
Mae ffibr polyimide yn ffibr perfformiad uchel pwysig, ar hyn o bryd mae ei ffibr polyimide tymheredd uchel yn un o'r tymheredd uchaf o ffibrau synthetig organig, gellir ei ddefnyddio ar 250 ~ 350 gradd. Yn y gwrthiant golau, mae amsugno dŵr, ymwrthedd gwres ac agweddau eraill ar ffibrau aramid a polyphenylen sylffid yn well o'u cymharu â chryfder ffibr polyimide perfformiad uchel nag y mae'r aramid tua un gwaith yn uwch na pherfformiad mecanyddol presennol un o'r ffibrau synthetig organig gorau. Mae'n un o'r ffibrau synthetig organig gorau o ran priodweddau mecanyddol.
Gyda datblygiad parhaus meysydd-technoleg uchel, mae priodweddau ffisegol a chemegol cynhyrchion DP yn gynyddol feichus. Nid yw'r deunyddiau DP traddodiadol mewn mecaneg, thermol ac optegol, trydanol, magnetig ac agweddau eraill ar y perfformiad wedi gallu bodloni meysydd gwyddonol a thechnolegol modern gofynion arbennig y deunydd. Ffibrau perfformiad uchel PI gyda'i briodweddau mecanyddol uwchraddol, sefydlogrwydd gwres, arbelydru a nodweddion eraill fydd y genhedlaeth nesaf o ffibrau perfformiad uchel -gynrychiolydd nodweddiadol.
Ar hyn o bryd, mae'r diwydiant ffibr PI domestig yn ymwneud yn bennaf â Asxc, Hipolyking, Aieplastics, Jsshino ac felly on.Among them, mae Hipolyking wedi dod yn sylfaen bwysig ar gyfer ymchwil, datblygu a chynhyrchu polyimide yn Tsieina. Llwyddodd Jsshino, ffibr organig perfformiad uchel gyda hawliau eiddo deallusol cwbl annibynnol, i'r gwerthusiad o gyflawniadau gwyddonol a thechnolegol yn 2016, ac ar yr un pryd cymerodd yr awenau wrth gwblhau'r gwaith o lunio'r safon genedlaethol o ffilament polyimide modwlws "uchel" ac uchel" yn 2020.
3.Photosensitive polyimide (PSPI)
Mae polyimide ffotosensitif (PSPI) yn ddosbarth o gadwyn bolymer yn y cylch imid a genynnau ffotosensitif, set o sefydlogrwydd thermol rhagorol, priodweddau mecanyddol da, priodweddau cemegol a ffotograffig deunyddiau organig.
PSPI ym maes electroneg, yn bennaf photoresist a phecynnu electronig dwy rôl fawr, yn y polyimide ffotosensitif ychwanegu at y sensiteiddiwr, stabilizer, ac ati ar gael "polyimide photoresist". O'i gymharu â'r photoresist traddodiadol, oherwydd bod gan y polyimide ei hun briodweddau dielectrig da, felly pan gaiff ei ddefnyddio heb yr angen i orchuddio rôl cyfrwng gweithio'r asiant rhwystr golau, gall leihau'r broses yn fawr a gwella effeithlonrwydd cynhyrchu.
Mae technoleg gynhyrchu PSPI yn cael ei reoli'n bennaf gan gwmnïau UDA a Japan, y mae Toray yn un o fentrau mwyaf llwyddiannus y byd yn y farchnad o gynhyrchion PSPI cadarnhaol, a defnyddir ei gynhyrchion cadarnhaol mewn pecynnu microelectroneg, amgáu optoelectroneg a meysydd eraill.
Wedi'i gyfyngu gan backwardness technoleg cynhyrchu, mae diwydiant polyimide Tsieina yn dal i ffilmio a chynhyrchion terfynol isel eraill i sefydlogi, mae cynhyrchu polyimide ffotosensitif yn llai, mae galw'r farchnad yn dibynnu ar fewnforion. Yn y cymorth polisi cyflym 《Made in China 2025, mae meysydd diwydiannol, mecanyddol, electronig a meysydd eraill Tsieina yn dod i mewn i'r cam amnewid domestig, mae mentrau domestig ar gyfer PSPI yn parhau i ddyfnhau, mae rhai cwmnïau wedi meistroli'r dechnoleg gynhyrchu.
Ar hyn o bryd, mae gan gynllun R & D PSPI, cynhyrchu mentrau lleol Rayitek, MINSEOA Advanced Material, Guofeng New Materials, Dragon-chen, ac ati, dyfodol maes amnewid gofod domestig.
4.Polyimide ewyn
Mae ewyn polyimide yn fath o ddeunydd polyimide, a ddatblygwyd gyntaf yn y 1970au gan Ganolfan Ymchwil NASA Langley mewn cydweithrediad ag Unitika America, a ddefnyddir ar y Space Shuttle, ac mae bellach yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn awyrennau, llongau, trenau, automobiles a meysydd eraill. Mae ganddo nodweddion gwrth-fflam cynhenid, gwrthsefyll gwres, ysgafn ac ecogyfeillgar heb fod yn wenwynig, a gellir ei ddefnyddio am amser hir o dan dymheredd uchel iawn, tymheredd isel iawn, tymheredd isel iawn, chwistrelldeb halen uchel, sŵn cryf, cyrydiad cryf, ymbelydredd cryf ac amodau gwasanaeth eithafol eraill.
Gellir rhannu ewyn polyimide yn dri chategori:
Fel yr un peth â polyimide cyffredinol, deunyddiau ewyn gyda mide fel y brif gadwyn, gyda thymheredd gweithredu o 300 gradd neu fwy (ewyn PI).
Deunyddiau ewyn y mae'r cylch canol yn bodoli fel grŵp ochr (ewyn PMI).
Nano{0}}deunyddiau ewyn a geir drwy gyflwyno segmentau cadwyn brasterog ansefydlog yn thermol i polyimide a'u cracio ar dymheredd uchel.
Mae deunydd ewyn polyimide yn perthyn i ddeunyddiau swyddogaethol uwch, wedi'i ddefnyddio'n gynyddol mewn awyrofod, cludo cefnfor, amddiffyn cenedlaethol a microelectroneg a meysydd technoleg uchel eraill yn yr inswleiddiad gwres, dirgryniad a lleihau sŵn ac inswleiddio a deunyddiau allweddol eraill.
Y cymhwysiad pwysicaf o ewyn PI yw deunydd inswleiddio gwres a lleihau sŵn ar gyfer llongau. Mae ewyn PI fel y dewis cyntaf o ddeunydd inswleiddio gwres a lleihau sŵn mewn llongau rhyfel newydd yn cynyddu'n gyflym.
Mae ewyn PMI yn fath newydd o ddeunydd ewyn strwythur moleciwlaidd uchel gyda'r perfformiad cynhwysfawr gorau, sy'n ddeunydd craidd ewyn cyfansawdd perfformiad uchel gyda chryfder penodol uchel, modwlws penodol uchel, cyfradd cau uchel a gwrthsefyll gwres uchel, ac mae ganddo nodweddion pwysau ysgafn, cryfder uchel a gwrthiant tymheredd uchel / isel. Yn ogystal, fel y deunydd craidd ewyn strwythurol mwyaf rhagorol, defnyddir ewyn PMI yn eang mewn llafnau ffan, llafnau hofrennydd, awyrofod a meysydd eraill, ac mae ei duedd amnewid ar gyfer ewyn PET yn glir, gyda gofod marchnad eang.
Mae ewyn PI yn gwrthsefyll gwres, yn wrth-fflam, nid yw'n cynhyrchu nwyon niweidiol, yn hawdd i'w gosod, yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn inswleiddio gwres a deunyddiau lleihau sŵn. Ar hyn o bryd, mae Llynges yr Unol Daleithiau wedi defnyddio ewyn PI fel y deunydd inswleiddio thermol ac acwstig ar gyfer pob llong wyneb a llongau tanfor, ac mae'r ewyn SOLIMIDE a gynhyrchwyd gan INSPEC wedi'i ddefnyddio gan fwy na 15 o wledydd i ddatblygu'r system inswleiddio thermol ac acwstig ar gyfer llongau llynges. Yn ogystal, mae ewyn PI hefyd yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn llongau sifil, megis llongau mordaith moethus, cychod cyflym a llongau nwy naturiol hylifedig.
Yn debyg i ewyn PI, mae cymhwyso ewyn PMI hefyd yn eang iawn. Mae cymwysiadau nodweddiadol ewyn PMI yn cynnwys:
(1) Deunydd craidd ewyn strwythurol: ymwrthedd ardderchog i gywasgu tymheredd uchel, fel ei fod yn cael ei ddefnyddio'n helaeth fel deunydd craidd ar gyfer llafnau ffan, hedfan, awyrofod, llongau, offer chwaraeon, offer meddygol a meysydd eraill;
(2) Ton band eang-defnyddiau tryloyw: cyson dielectrig isel a cholled yn ei gwneud yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn radar, antena a meysydd eraill;
(3) deunyddiau inswleiddio gwres a sain: locomotifau cyflymder uchel, teiars, sain ac ati.
Ers yr 21ain ganrif, mae nifer yr unedau sy'n ymwneud ag ymchwil ewyn polyimide yn Tsieina wedi cynyddu'n sylweddol, ac mae'r diwydiant wedi gwneud datblygiadau technolegol sylweddol. Ar hyn o bryd, y prif wneuthurwyr domestig o ewyn polyimide yw Qingdao Ouc, Shkdchem a Tschina, Zgzts ac AMMT. Yn eu plith, mae Sefydliad Ningbo Deunyddiau Tachnology ＆ Engineeing, CAS wedi adeiladu offer peilot gronynnau microfoam polyimide, mae cynhyrchion polyimide Qingdao Ouc a Shkdchem wedi pasio'r prawf milwrol.
5.Polyimidecceirch
Mae'r defnydd o polyimide wrth baratoi haenau yn un o'i gymwysiadau cynharaf, a defnyddir y math hwn o sylwedd yn bennaf fel cotio inswleiddio ar gyfer gwifrau enamel mewn haenau. Mae haenau inswleiddio gwifren wedi'i enameiddio yn bennaf yn wifren gron wedi'i gorchuddio â dip-, gwifren fflat a mathau eraill o wifren gopr noeth diamedr gwifren, gwifren aloi a gwifren gwydr haen allanol gwifren wedi'i lapio, gwella a sefydlogi haen allanol y wifren enamel.
Un o'r mynegeion pwysig o haenau inswleiddio yw gradd sy'n gwrthsefyll gwres, yn ôl Cymdeithas Electrotechnegol Ryngwladol 1954 ICE-85 deunyddiau inswleiddio modur a thrydanol wrth ddefnyddio safonau graddio sefydlogrwydd thermol, rhennir deunyddiau inswleiddio yn saith gradd sy'n gwrthsefyll gwres.
Er mwyn bodloni gofynion datblygiad technoleg ddiwydiannol deunyddiau inswleiddio yn cael ei nodweddu gan y system inswleiddio dylai allu 180- 200 gradd ei i dymheredd uwch ar gyfer gwaith tymor hir, ond dim colli pwysau sylweddol a lleihau cryfder trydanol, a chynnal elastigedd da, lleithder, osôn, ymwrthedd arc ac eiddo eraill. Gall deunyddiau polyimide fod yn dda iawn i fodloni gofynion y defnydd hwn, i baratoi cotio inswleiddio gradd sy'n gwrthsefyll gwres F-dosbarth F-, gellir defnyddio polyimide fel farnais insiwleiddio ar gyfer y wifren electromagnetig, neu fel haenau tymheredd uchel a ddefnyddir.