聚偏氟乙烯薄膜改性與抗電子輻照研究.pdf

1、聚偏氟乙烯薄膜具有低密度、柔韌性、可塑性、耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫、耐輻射性,同時(shí)還具有介電性。利用其優(yōu)良性能可提高航天器中儲(chǔ)能器件的存儲(chǔ)性能、負(fù)擔(dān)極限,還可優(yōu)化元件設(shè)計(jì)。然而空間環(huán)境中輻照等惡劣的條件損害了聚偏氟乙烯薄膜的組織,嚴(yán)重地限制了其構(gòu)件的性能和壽命。因此,對(duì)聚偏氟乙烯薄膜進(jìn)行改性、研究改性規(guī)律,探索輻照對(duì)聚偏氟乙烯薄膜的影響是十分必要的。
　　本文采用熱處理和熱拉伸方法對(duì)聚偏氟乙烯薄膜進(jìn)行改性,并且采用電子輻照對(duì)三種聚偏氟

2、乙烯薄膜進(jìn)行輻照處理。利用DSC、紅外光譜、XRD、安捷倫阻抗分析儀對(duì)未處理薄膜和后處理樣品進(jìn)行表征。進(jìn)而確立了改性的工藝參數(shù),并根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)熱處理、熱拉伸、電子輻照對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響進(jìn)行了綜合分析和原因探究。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明:介電常數(shù)最高的熱處理工藝為快冷、熱處理溫度180℃、熱處理時(shí)間6h,相應(yīng)的介電常數(shù)為11.142。薄膜的結(jié)晶度、β相含量隨處理時(shí)間的增加先增加后減少;熔點(diǎn)以下,結(jié)晶度、β相含量隨熱處理溫度增加而增加

3、,冷卻速率對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)性能沒(méi)有顯著的影響;熔點(diǎn)以上，快冷導(dǎo)致薄膜結(jié)晶度下降,易生成β相,緩冷導(dǎo)致結(jié)晶度上升,易生成α相。薄膜中β相比例的增加有助于介電常數(shù)的提高。介電常數(shù)最高的熱拉伸工藝為拉伸速率50mm/min、拉伸溫度80℃、拉伸倍率4倍,相應(yīng)的介電常數(shù)為12.077。β相含量隨熱拉伸溫度的升高先增加后減小,在80℃時(shí)達(dá)到最大值;介電常數(shù)與介電損耗在80℃時(shí)達(dá)到最高。隨熱拉伸速率的增加,Iβ/Iα先逐漸升高后趨于常量;結(jié)晶度逐漸減小;

4、介電常數(shù)與介電損耗在50mm/min時(shí)最大。隨著熱拉伸倍率的增加,Iβ/Iα、結(jié)晶度、介電常數(shù)、介電損耗先增大后減小,在拉伸4倍時(shí)最大。薄膜經(jīng)電子輻照后,結(jié)晶度、β相含量、介電常數(shù)減少,且隨著輻照劑量的增加逐漸減少;低頻下介電損耗變化不大,高頻下介電損耗明顯下降且隨著輻照劑量的增加逐漸減少,改性的薄膜抗輻照能力提高。
　　試驗(yàn)結(jié)果揭示了熱處理、熱拉伸對(duì)聚偏氟乙烯薄膜改性的可行性以及電子輻照對(duì)薄膜的作用效果,可為聚偏氟乙烯薄膜的進(jìn)一