聚酰亞胺基石墨膜材料研究進展

蔡云飛，陳子豪，張騰飛，王啟民

（廣東工業大學 機電工程學院，廣州 510006）

隨著科技的高速發展，電子信息產品的集成度越來越高，微型電子元器件的需求也大量增加，因此帶來了發熱量高、散熱不均勻等問題，過多的熱量將會嚴重影響電子器件的正常工作及系統的穩定性。為了解決此類問題，亟須發展高導熱系數、輕質耐用、應用場合靈活的導熱材料。常用導熱材料的性能參數見表1。由表1可以看出，相比于傳統的導熱材料，石墨材料具有較高的熱導率、優良的力學性能、低密度、 低熱膨脹系數等特點，被廣泛應用于電子器件散熱、微電子封裝等領域，具備很大的發展潛力。

表1 常用導熱材料的性能參數 Tab.1 Property parameters of commonly used thermal conductive materials

聚酰亞胺（PI）作為一種特種工程材料，具有良好的耐高低溫性能、環境穩定性、力學性能以及優良的介電性能，在眾多基礎工業與高技術領域中均得到廣泛應用，被譽為“工程塑料黃金”。20世紀70年代初期，科學家發現，通過將聚酰亞胺在惰性氣氛下加壓碳化，并經2 800~3 200 ℃石墨化處理，可制得石墨，所制樣品具有與高定向熱解石墨一樣的高結晶度和沿膜表面高度擇優的石墨層取向。進入20世紀80年代，宇航、電子、化工等行業迅速發展，迫切需要一種導電、導熱性能好，相對密度小的材料，進而關于聚酰亞胺基石墨膜的研發進入了大眾視野，主要集中于聚酰亞胺石墨化機理和性能的研究。聚酰亞胺基石墨膜的性能優異，但高性能產品的良品率不高，力學性能波動大，并且工藝耗能更高，因此有學者研究了影響石墨膜性能的因素，探索優異的加工工藝?！?br>