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上海卷柔新技术有限责任公司
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实现聚酰亚胺介质薄膜新突破 - 双效调控介电和导热性能

实现聚酰亚胺介质薄膜新突破 - 双效调控介电和导热性能


需要增透减反技术可以联系我们上海工厂

上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。

聚酰亚胺(PI)具有机械性能好、热稳定性高、耐化学腐蚀等优势,被认为是解决制约电子电气行业发展的关键性材料。然而,聚合物本身的无定形态以及热导率与介电常数之间的正相关性导致PI的低介电/高导热特性难以协同改善。目前,多数的研究工作也只能从单方面来调节PI的介电或导热性能,虽取得了一定的成果,但对于协调联控聚酰亚胺的低介电-高导热机制仍然鲜为人知。如何设计、开发同时具有高热导率和低介电常数的聚酰亚胺材料依然面临巨大的挑战。


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北京科技大学查俊伟教授课题组在前期通过分子结构设计和空间网络架构制备低介电聚酰亚胺的基础上,日前与北方工业大学赵全亮教授课题组合作,提出了构建“3D多孔复合网络”的设计策略和有序“类晶相”的新概念,发展了一种特有结构的低介电-高导热多孔聚酰亚胺复合薄膜。该工作**将天然萤石(氟化钙,CaF2)作为导热填料,离子液体(IL)为致孔剂在PI基体中构建了3D多孔复合网络。3D多孔复合网络的构建一方面可通过多孔结构的存在降低体系内部极化分子的密度以实现介电常数的下降;另一方面,3D网络的存在促进了导热填料之间的有效搭接,为声子的高效传输提供了便捷通路。有趣的是,CaF2与PI之间的电荷转移作用又促进了PI分子链的有效取向,进而诱导了有序“类晶相”结构的形成。3D多孔复合网络和有序“类晶相”结构相联合,共同促进了聚酰亚胺复合材料低介电常数和高导热系数的协同改善,为聚酰亚胺在电子电气领域的**型发展提供了新思路。

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IL-CaF2/PI多孔复合薄膜的合成及其微观结构

基于天然萤石和PI之间的电荷转移相互作用,形成了具有双折射行为的部分有序结构,显著提高了PI的热管理能力。研究表明,10vol% IL-CaF2/PI 多孔复合薄膜表现出高热导率(λ=7.22 W∙m-1∙K-1)和低介电常数(εr=2.14,f=106 Hz)。

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薄膜内部“类晶相”结构的形成机理及其光学特征


这种高效的热传递确保了复合薄膜具有冷却电子器件/设备(如智能手机和发光二极管)和快速光热响应的能力。此外,基于热-声效应,IL-10vol% CaF2/PI 薄膜可被设计成柔性超声波发声器,其能有效地在宽频范围(20 kHz~100 kHz)内稳定发声,为未来的可穿戴超声波探测器提供了一种新型理想材料。

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IL-CaF2/PI多孔复合薄膜优异的热管理能力和光热响应特性

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IL-10 vol% CaF2/PI基柔性超声波发声器的设计及性能监测


作者提出了“3D多孔复合网络”的**思路,并基于“类晶相”结构的新概念,开发了一种低介电-高导热的多孔聚酰亚胺复合膜。该设计理念巧妙地打破了制约材料低介电常数和高导热系数难以联控的瓶颈,赋予了聚酰��胺薄膜优异的多功能性,进一步扩大了聚酰亚胺在电子、电气领域的应用前景。本工作近期以“Dual-effect Coupling for Superior Dielectric and Thermal Conductivity of Polyimide Composite Films Featuring “Crystal-like Phase” Structure”为题发表于Advanced Materials (Doi: 10.1002/adma.202307804)上。**作者为北京科技大学董晓迪博士生。


原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307804



关于我们

上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。

    采用德国薄膜制备工艺,形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系,能够制备各种超高性能光学薄膜,包括红外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜,应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研,红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆,低反射橱窗玻璃,画框,工业灯具照明,广告机,点餐机,电子白板,安防监控等。
    卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】,这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm,玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好,并且可以避免了磁控溅射的缺点,镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个难度和具有很好的应用性,新意突出,实用性突出,湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。


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    我们的愿景:卷柔让光学更具价值!
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    上海卷柔科技以现代镀膜技术为核心驱动力,通过镀膜设备、镀膜加工、光学镀膜产品服务于客户,努力为客户创造新的利润空间和竞争优势,为中国的民族制造业的发展贡献力量。


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