フッ素化グラフェンの現場還元によるポリイミド複合膜の熱、機械的、誘電特性

優れた機械的特性と優れた誘電特性を備えた材料は、マイクロエレクトロニクス業界でますます好まれています。マイクロエレクトロニクスの分野でのポリイミド（PI）の適用は、優れた機械的特性を持つPIが誘電特性に特別な特徴を持っていないという事実のために制限されています。この作業では、ポリアミド酸（PAA）複合材料のフッ素化グラフェン（FG）を還元するために、高誘電特性と優れた機械的特性を備えたPI複合フィルムが製造されます。純粋なPiの誘電率は3.47で、最大エネルギー貯蔵密度は100 Hzで0.664 j/cm3ですが、Pi複合フィルムの誘電率は同じ条件下で235.74に達し、純粋なPIと比較して68倍の増加が増加します。また、最大エネルギー貯蔵密度は5.651で、純粋なPIフィルムと比較して9倍の増加です。この方法は、PIマトリックス内のフィラー粒子の凝集の問題を解決するだけでなく、PIの固有の優れた機械的特性を維持するだけでなく、PIの誘電特性を大幅に改善します。

Materials with outstanding mechanical properties and excellent dielectric properties are increasingly favored in the microelectronics industry. The application of polyimide (PI) in the field of microelectronics is limited because of the fact that PI with excellent mechanical properties does not have special features in the dielectric properties. In this work, PI composite films with high dielectric properties and excellent mechanical properties are fabricated by in-situ reduction of fluorinated graphene (FG) in polyamide acid (PAA) composites. The dielectric permittivity of pure PI is 3.47 and the maximum energy storage density is 0.664 J/cm3 at 100 Hz, while the dielectric permittivity of the PI composite films reaches 235.74 under the same conditions, a 68-times increase compared to the pure PI, and the maximum energy storage density is 5.651, a 9-times increase compared to the pure PI films. This method not only solves the problem of the aggregation of the filler particles in the PI matrix and maintains the intrinsic excellent mechanical properties of the PI, but also significantly improves the dielectric properties of the PI.