鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜的制備與性能研究的開題報告

納米硅/鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜的制備與性能研究的開題報告一、選題背景和研究意義隨著納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，納米材料在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。硅納米材料作為一種重要的功能材料，具有較高的比表面積和異質(zhì)性，因此在各種應(yīng)用中顯示出潛在的優(yōu)越性。與此同時，硅納米材料隨著尺寸的減小，表面活性增強(qiáng)，容易發(fā)生聚集、氧化等問題，因此為了提高硅納米材料的穩(wěn)定性和功能性，需要將其與其他材料結(jié)合，制備成為復(fù)合材料。聚酰亞胺作為一種高性能、高溫穩(wěn)定性、高強(qiáng)度和剛性的材料，其在航空航天、軍事、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。與硅納米材料結(jié)合，可以將其功能性得到進(jìn)一步發(fā)揮，并且在一定程度上解決了硅納米材料穩(wěn)定性的問題。因此，本研究選取納米硅和鋁氧化物為填充物，以聚酰亞胺為基體，制備納米硅/鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜。研究其制備方法、結(jié)構(gòu)性能和應(yīng)用前景，對于推動聚酰亞胺薄膜在新型復(fù)合材料中的應(yīng)用具有重要意義。二、研究內(nèi)容和方法本研究的主要工作內(nèi)容如下：1、制備納米硅和鋁氧化物：采用溶膠-凝膠法或沉淀法制備納米硅和鋁氧化物。2、制備聚酰亞胺樹脂：選擇PMDA/ODA為聚酰亞胺的單體，采用雙胺法制備聚酰亞胺樹脂。3、制備納米硅/鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜：將納米硅和鋁氧化物分別加入聚酰亞胺樹脂中，進(jìn)行混合、均勻分散，然后采用溶液旋涂法制備雜化薄膜。4、性能測試：測試制備的納米硅/鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜的物理和化學(xué)性能，包括表面形貌、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電學(xué)性能等，并對其應(yīng)用前景進(jìn)行初步探討。三、預(yù)期成果和創(chuàng)新點本研究的預(yù)期成果包括：1、成功制備納米硅/鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜，具備較好的物理和化學(xué)性能。2、對雜化薄膜的成分、結(jié)構(gòu)、性能等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，為進(jìn)一步開展相關(guān)應(yīng)用提供了理論依據(jù)。3、通過研究，掌握了制備納米硅/鋁氧化物雜化聚酰亞胺薄膜的關(guān)鍵技術(shù)和方法，為相關(guān)研究提供了參考和借鑒。4、本研究的創(chuàng)新點在于將納米硅和鋁氧化物與聚酰亞胺結(jié)合，制備出具有良好性能的雜化薄膜，并對其應(yīng)用前景進(jìn)行了初步探討。四、研究進(jìn)度安排1、第一階段（1月-3月）：收集相關(guān)文獻(xiàn)，了解雜化材料的研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵問題，確定研究方案和方法。2、第二階段（4月-6月）：制備納米硅和鋁氧化物填充物，并通過表征手段對其進(jìn)行初步表征。3、第三階段（7月-9月）：制備聚酰亞胺樹脂，并對其進(jìn)行表征和性能測試。4、第四階段（10月-12月）：將納米硅和鋁氧化物填充物加入聚酰亞胺樹脂中，制備雜化薄膜，并對其進(jìn)行表征和性能測試。5、第五階段（1月-3月）：分析和綜合各項測試結(jié)果，撰寫論文，制作答辯PPT。五、可行性分析本研究所選取的納米硅和鋁氧化物為填充材料，具有良好的熱穩(wěn)定性、光學(xué)性能、電學(xué)性能等，并且制備工藝相對簡單穩(wěn)定，因此能夠順利地進(jìn)行制備。聚酰亞胺樹脂也是一種常用的高分子材料，其制備和性質(zhì)表征技術(shù)較為成熟，因此本研究的可行性較高。六、參考文獻(xiàn)[1]王思佳，陳思沐，張利軍，等.硅表面改性在高性能樹脂復(fù)合材料中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代化工，2020，40（2）：42-45.[2]MaY，PanY，HouX，etal.SynthesisandPropertiesofPolyimideHybridFilmsReinforcedwithSilicaNanoparticlesandAluminaNanoparticles[J].Polymers,2019,11(6):1046.[3]ZhangY，DaiY-B，LuoY，etal.Silica–PolyimideHybridMate