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耐高低溫性能、機械性能、電氣絕緣性能優(you) 異
“黃金薄膜”:上可助力航天,下可護佑電纜
◎蔣易蓉 本報記者 劉 昊
聚酰亞(ya) 胺薄膜價(jia) 格高昂,加之薄膜顏色呈現黃色,故有“黃金薄膜”之稱。目前,聚酰亞(ya) 胺薄膜已被廣泛應用於(yu) 電工絕緣材料、航空航天、航海、電子電器、電線電纜、變壓器等領域。隨著技術的不斷進步,聚酰亞(ya) 胺薄膜的應用領域還在不斷擴大。
日前,第二屆聚酰亞(ya) 胺薄膜技術與(yu) 應用專(zhuan) 題研討會(hui) 在山東(dong) 東(dong) 營舉(ju) 行,來自各地的400餘(yu) 名專(zhuan) 家學者共商聚酰亞(ya) 胺的生產(chan) 發展之路。
“沒有聚酰亞(ya) 胺就不會(hui) 有今天的微電子技術”。作為(wei) 一種綜合性能優(you) 異的工程塑料,聚酰亞(ya) 胺被廣泛應用於(yu) 電子工業(ye) 、汽車工業(ye) 等領域,是高新技術產(chan) 業(ye) 發展的重要基礎原材料之一。
聚酰亞(ya) 胺薄膜是聚酰亞(ya) 胺工業(ye) 製品,有著“黃金薄膜”的美稱,可用作電機的槽絕緣及電纜繞包材料。隨著電子工業(ye) 和汽車工業(ye) 中5G高頻通信、可穿戴設備、柔性顯示、新能源汽車等產(chan) 業(ye) 的發展,全球對高端聚酰亞(ya) 胺薄膜的需求將與(yu) 日俱增。
聚酰亞(ya) 胺薄膜為(wei) 何被稱為(wei) “黃金薄膜”?有何應用前景?帶著這些問題,科技日報記者采訪了桂林電器科學研究院有限公司首席技術專(zhuan) 家唐必連。
具有多種優(you) 良性能
“聚酰亞(ya) 胺薄膜價(jia) 格高昂,加之薄膜顏色呈現黃色,故有‘黃金薄膜’之稱。”唐必連說。
“聚酰亞(ya) 胺薄膜可在零下269攝氏度至280攝氏度的溫度範圍內(nei) 長期使用,甚至在短時達到400攝氏度以上的高溫環境中也可以使用。”唐必連介紹,聚酰亞(ya) 胺薄膜具有優(you) 良的耐高低溫性能、優(you) 異的機械性能、優(you) 良的電氣絕緣性能、高的尺寸穩定性和低熱膨脹係數、良好的化學穩定性及耐濕熱性。同時它還具備耐輻射、耐腐蝕(不耐堿)、阻燃、耐彎折以及良好的生物相容性等優(you) 點,具有真空揮發分低、揮發可凝物少等空間材料的特點。
目前,聚酰亞(ya) 胺薄膜已被廣泛應用於(yu) 電工絕緣材料、航空航天、航海、電子電器、電線電纜、變壓器等領域。隨著技術的不斷進步,聚酰亞(ya) 胺薄膜的應用領域還在不斷擴大。
唐必連表示,根據亞(ya) 胺化工藝的不同,行業(ye) 裏把聚酰亞(ya) 胺薄膜的生產(chan) 工藝定義(yi) 為(wei) 兩(liang) 種,即化學亞(ya) 胺化法和熱亞(ya) 胺化法。國內(nei) 自主研發的已經產(chan) 業(ye) 化的聚酰亞(ya) 胺薄膜工藝都是熱亞(ya) 胺化法,國外主要采用化學亞(ya) 胺化法生產(chan) 工藝。
近年來,我國從(cong) 日本引進了5條化學法生產(chan) 線及化學法基礎工藝技術,並在基礎工藝的基礎上做了一些工藝改進,目前主要生產(chan) 的薄膜類型是碳化膜基膜。
我國發力“黃金薄膜”賽道
近年來,我國高技術產(chan) 業(ye) 的快速發展,對高端聚酰亞(ya) 胺薄膜的需求呈現井噴式的增長,提高高性能聚酰亞(ya) 胺薄膜的產(chan) 業(ye) 化技術水平成為(wei) 當務之急。
唐必連表示,在我國,熱亞(ya) 胺化法和化學亞(ya) 胺化法的聚酰亞(ya) 胺薄膜生產(chan) 工藝研究幾乎同步開展,且兩(liang) 種工藝方法都取得了一定成績,特別是熱亞(ya) 胺化法的工藝不僅(jin) 解決(jue) 了我國常規的電工絕緣材料的需要,也在電子應用領域占有一席之地。
由於(yu) 聚酰亞(ya) 胺具有巨大的應用前景,近年來,我國的大專(zhuan) 院校、科研單位及企業(ye) 的科技工作者對聚酰亞(ya) 胺的研究熱潮不減,在高密度散熱膜、耐電暈膜、無色透明膜、電池隔膜、五彩變色膜、太陽能背板用膜、海水過濾膜等方麵都做了大量的研究。
例如,四川大學劉向陽、王旭教授團隊通過構建“點對麵配位結構”和“類彈簧折疊大分子鏈結構”的策略,實現了耐大曲率彎折的聚酰亞(ya) 胺薄膜的成功製備,該薄膜在0.25毫米的超低彎曲半徑下可彎折20萬(wan) 次。
桂林電器科學研究院有限公司2016年成功研製了我國第一條幅寬1.6米的雙向拉伸聚酰亞(ya) 胺薄膜生產(chan) 線。
“隨著聚酰亞(ya) 胺薄膜應用領域的不斷擴展,對其功能的要求將會(hui) 不斷提升,相關(guan) 的研究也相繼開展。如何加強產(chan) 學研的有機融合,盡快讓實驗室成果走向產(chan) 業(ye) 化,是科技工作者和相關(guan) 管理部門需要解決(jue) 的問題。”唐必連說。
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