聚酰亞胺石墨膜通過石墨化爐石墨化后能提升性能嗎

石墨化爐石墨化為什么能提升聚酰亞胺材料性能?   據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，聚酰亞胺的石墨化爐石墨化過程是指在一定碳化溫度下，材料發(fā)生高溫分解反 應(yīng)，生成體積較大的氣體，高分子鏈斷裂重排形成 含氮炭六角炭層結(jié)構(gòu)，隨溫度升高，氮氣釋放，碳原 子由無序炭向規(guī)整的石墨結(jié)晶六角炭網(wǎng)結(jié)構(gòu)生長， 最終形成石墨材料。聚酰亞胺在一定溫度下碳化 后可以形成碳層雜亂的結(jié)構(gòu)炭材料，如果對材料進(jìn) 行在石墨化爐高溫石墨化處理，就可以使材料形成規(guī)整的石墨 化結(jié)晶，由此有效提高材料的綜合性能。

聚酰亞胺( PI) 樹脂是一種具有高模量、高強(qiáng)度、低吸水率、耐水解、耐輻射，優(yōu)異絕緣性及耐熱 氧化穩(wěn)定性的工程塑料。對聚酰亞胺材料進(jìn)行石墨化爐石墨化處理，可使其既具有傳統(tǒng)炭材料密度低、耐高溫、耐腐蝕且高強(qiáng)高模等特點，又具有優(yōu)異的 傳導(dǎo)性能，成為解決電子器件、航天飛行器等先進(jìn) 工業(yè)領(lǐng)域散熱問題的優(yōu)選材料.

國內(nèi)科研人員對不同聚酰亞胺薄膜為原料經(jīng)相同石墨化爐升溫程序制備的聚酰亞胺石墨膜進(jìn)行了研究，從外觀就可以看出，國產(chǎn)聚酰亞胺薄膜受熱后收縮不均，表面褶皺問題嚴(yán)重，而國外聚酰亞胺薄膜經(jīng)高溫后收縮均勻，仍可以保留表面平整，結(jié)構(gòu)致密。

國內(nèi)已有研究人員通過炭化、高溫石墨化爐制備石墨薄膜工藝，制得了電阻率小于 1. 1 μΩ·m、熱導(dǎo)率達(dá)到 1100 W / ( m·k) 的高定向石墨薄膜， 但距石墨烯的理論熱導(dǎo)率還有很大提升空間。目前以國外聚酰亞胺薄膜燒制的炭膜電導(dǎo)率超過6. 5 × 103S / m，石墨膜的電導(dǎo)率 2 × 105S / m，導(dǎo)熱率超過 1500W / m·k。而國產(chǎn)的聚酰亞胺薄膜由于受熱收縮不均，燒制的石墨膜質(zhì)量差，傳導(dǎo)性能低，難以滿足工業(yè)需求。由此可見，聚酰亞胺石墨膜的性能及發(fā)展直接決定于聚酰亞胺薄膜制備工藝條件的限制。