摘要：对一种聚酰亚胺基柔性神经微电极进行了结构及制作工艺等方面的优化.针对动物视网膜的刺激,设计制作了具有固定通孔结构的柔性神经微电极.在制作工艺方面,使用空气等离子体表面处理以增强金属层的黏附性,降低了微电极的界面阻抗,增强了微电极稳定性,使之适于长期植入.优化后微电极的电极金属层牢固且具有较低的界面阻抗(43kΩ),比处理前降低了25.4%,误差减小了约4/5,具有良好的实用性.

摘要：开展气凝胶多孔材料在空间辐照环境下的损伤行为及性能退化规律的研究是拓展其空间应用的重要基础,可为其在轨性能的预测提供合理的理论依据。本工作通过对比聚酰亚胺(PI)气凝胶辐照前后的热稳定性及导热能力,结合现代材料分析技术,对材料的电子和真空紫外(VUV)辐射效应及损伤机理进行了研究。结果表明,170 keV和1 MeV的电子辐射均会对PI气凝胶造成电离损伤,导致C-O含量降低,材料发生降解。此外,170 keV的电子辐射还会使材料产生充放电效应,破坏材料的微观结构,使其比表面积降低16.6%。真空紫外辐照会活化PI气凝胶表面,O含量增加到61.45%,与原始样品相比,C=O和C-O含量均有所增加。电子辐照和VUV辐照对PI气凝胶的热稳定性、导热能力未造成明显影响。

摘要：局部放电是导致高频电力变压器绝缘劣化和失效的重要因素,为准确评估高频正弦波形下电压频率和温度对局部放电特性的影响,设计了高频局部放电测试系统,研究了聚酰亚胺薄膜在不同电压频率(0.5~40k Hz)和温度(30~200℃)下的局部放电相位谱图、放电次数、放电幅值和绝缘寿命。实验发现,平均放电次数和幅值随电压频率的升高先增长后减小,存在"频致拐点"现象,且拐点频率随着温度的升高向低频段转移,而放电次数和幅值随温升单调增加。从空间电荷与放电特征参量的关联规律,以及温度对局部放电特性的影响机制分析着手,结合高频致热效应和电压频率对空间电荷耗散过程的影响,建立了"频致拐点"现象的数学模型,并揭示了其产生机制,为解释高频下的局部放电机制提供了理论依据。

摘要：航天器运行在恶劣的空间环境中容易引发充放电现象,而叠加电磁场会导致其在较低的充电电位下发生放电,严重威胁航天器的安全运行。为揭示强电磁场诱发真空沿面放电的机理并提出抑制方法,该文采用离子交换方法对聚酰亚胺(polyimide,PI)薄膜表面进行改性处理,并基于搭建的强电磁场诱发真空沿面放电平台,结合表面陷阱、二次电子发射系数(secondary electron emission yields,SEEY)等表征手段,系统分析表面改性对抑制强电磁场诱发PI薄膜沿面放电的机理。结果表明:改性后的PI表面引入大量浅陷阱,显著降低PI薄膜的表面电阻率和SEEY,并提升了材料表面电荷的积聚与消散速率。同时,浅陷阱的引入降低了PI薄膜的SEEY和直流场下的极化能,抑制气体的解吸附与电离及二次电子倍增过程,从而显著提升了PI薄膜在抑制强电磁场诱发真空沿面放电方面的能力。该研究有望为强电磁场诱发航天器表面沿面放电的防护设计提供参考。

摘要：以阳离子蓝SD-GSL染料和载体PEA在高温高压下对聚酰亚胺织物进行染色,研究高性能聚酰亚胺纤维的染色性能。通过正交实验设计对载体、电解质和pH值3个染色影响因素进行了研究。结果表明,载体和电解质的加入可以提高聚酰亚胺的染色性能,染液pH值对染色效果影响较小。聚酰亚胺纤维在含有载体和电解质的染色体系染色后具有良好的耐洗和耐摩擦色牢度,染料与纤维原有金黄色遵循减法混色原则,染色后纤维的颜色得以改变。扫描电镜测试结果表明,高温高压载体染色对纤维的表观形貌未产生明显的影响;热重分析表明经载体染色后聚酰亚胺纤维保持了良好的热稳定性;聚酰亚胺纱线的强力拉伸断裂测试结果显示纤维的强力有所下降。

摘要：以5,5’-（六氟异丙基）-二-（2-氨基苯酚）（6FHP）和4,4’-（六氟异丙基）-苯二酸酐（6FDA）或均苯四甲酸酐（PMDA）为单体,合成了含氟聚酰亚胺。采用溶胶-凝胶法得到了不同无机组分含量的热稳定性高的杂化材料,测定了它们的电光系数,其电光系数γ33在测试持续500min后保持其初始值的95%以上,说明材料可用于电光器件化。通过测定膜的极化前后的紫外-可见光谱,得到了取向发色团的序参数Φ（0.27～0.38）,经60h序参数几乎不变。通过一维刚性气体模型研究了材料的宏观二阶非线性光学系数χ^（2）,结果表明材料的极化效率较高,设计合理,有较好的取向稳定性。

摘要：采用逐层涂布、分层控制固化程度的方法,利用聚酰胺酸(PAA,聚酰亚胺前体)溶液和含有氧化石墨烯(GO)的PAA溶液制备了一系列由高绝缘性PI层与GO@PI介电层交替组合而成的界面清晰且紧密衔接的多层复合薄膜.通过调控介电层中GO含量及分层结构,使多层复合薄膜兼具高介电常数和高击穿强度特征.结果表明,三层复合薄膜PI/1.0GO@PI/PI的击穿强度为261.5 kV/mm,储能密度达到1.27 J/cm^(3),与相同介电层厚度的单层薄膜相比,击穿强度和储能密度分别提高了97%和144%,同时,其介电损耗也保持在较低水平(tanδ=0.0079).绝缘层和高介电常数层的协同作用提升了氧化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的储能密度.这种简单的多层结构设计有利于氧化石墨烯/聚合物复合材料在介质储能领域的应用.

摘要：聚酰亚胺(PI)树脂在航天航空工业领域具有重要应用,被要求其兼具热稳定性和良好的加工性。但是,在耐热性能提高的同时,PI的加工性能通常会变差,这种矛盾加大了树脂设计与研发的难度。文中提出了一种基于材料基因工程的两步法筛选策略,这种新方法能加速设计兼具热稳定性和加工性的PI结构。第1步,从聚合物数据库中的化学结构提取出各种化学基元,以化学键解离能和键级作为热稳定性指标,以旋转松弛时间和零切黏度作为加工指标对化学基元进行第1次筛选,获得候选基元。第2步,通过候选基元的组合获得候选PI结构,以50%热分解温度作为热稳定性指标,以LUMO-HOMO和零切黏度作为加工性指标,筛选得到主链含二甲基硅和炔基的新型耐高温易加工的PI树脂。这一策略为快速设计兼具多种性能的新型聚合物提供了一种新方法。

摘要：针对某飞行器钛合金发动机舱尾区结构在应用中存在的结构变形、重量问题及高温环境需求,以耐温等级为350℃的AC729RTM聚酰亚胺树脂基复合材料为设计选材,开展了某飞机发动机舱尾区结构复合材料代替钛合金结构设计,建立了有限元分析模型对复合材料发动机舱尾区结构进行参数分析,最后获取了合理的结构设计参数,最后采用树脂传递模塑成型工艺(RTM)进行了复合材料发动机舱尾区结构制备,同时从静强度试验、结构变形和结构重量三个角度进行了验证评价。结果表明:聚酰亚胺复合材料发动机舱尾区结构经无损检测制件仅局部区域存在小面积孔隙(孔隙率<2%),整个制件的内部质量及外观状态良好;经静强度试验验证,发动机舱尾区结构除局部小范围脱粘外,未出现明显损伤及破坏,符合室温静强度要求;复合材料发动机舱尾区结构外形偏差控制在-0.808~0.664 mm,相比于钛合金结构取得了改善;结构质量相比钛合金减重约27.5%,取得了良好的减重收益。

摘要：聚酰亚胺(PI)电介质兼具优异的电气和机械性能以及高热、化学稳定性,被广泛应用于电力、电子设备的生产制造,是绝缘材料的重要组成部分。近年来,随着绿色能源和可持续发展的需求,社会发展更加需要材料在损伤后能够修复、回收等,以实现再利用。然而,由于PI自身分子结构具有超强的稳定性,分子链在低温条件下难运动,难以实现损伤后的主动修复、回收。因此,必须从本征分子结构角度出发,设计开发适用于PI的新型可逆分子结构来实现材料的动态特性。基于此,本文综述了以PI为基体的回收、修复等动态问题的研究,重点介绍目前动态PI的制备方法、发生动态反应的条件及评估多种损伤形式之间的关系;总结了自修复PI电介质材料,包括共混、共聚及设计制备新型结构单体等工艺手段实现材料的修复特性,以及自修复PI当前的发展现状及面临的困难与挑战;概述了可降解、可回收PI材料的设计制备,通过动态共价键和动态交联网络择优实现PI电介质的回收,对于目前动态PI体系中存在的问题及未来研究方向进行了总结和展望:可以使用新型动态交联剂结合微量有机或无机物料的复合实现PI材料的动态特性和综合性能的协同提升;通过改善工艺或选择动态交联剂实现PI单体和交联剂粉末级别回收,有效避免降解催化剂的影响;需要进一步设计新型功能性单体,从分子结构水平实现可逆以解决PI修复、降解、回收难的问题。