理论模拟在本征高介电聚酰亚胺分子设计中的应用

本文研究了10种含羰基/砜基聚酰亚胺的分子链聚集特性和介电常数,同时,基于密度泛函理论(DFT)及分子动力学理论(MD),计算了理论密度、自由体积分数、极化率密度以及偶极矩密度等微观参数。结果表明:部分结晶的聚酰亚胺体系具有相对较高的理论密度和较低的自由体积分数,理论计算结果与实测结果相吻合。相比较于极化率密度,使用与取向极化高度相关的偶极矩密度在kHz频率范围内的测试中可以更加准确地预测聚酰亚胺介电常数与分子结构的关系。

基于环丁烷四甲酸酐的脂环聚酰亚胺介电性能研究

商品化聚酰亚胺由于含碳量高,发生击穿时容易产生积碳导致相应的金属化薄膜电容器层间短路失效.为改善这一问题,从分子设计出发,选用含四元脂环结构的环丁烷四甲酸二酐(CBDA)作为二酐单体,向聚酰亚胺分子结构中引入低碳氢比的脂环结构,制备脂环聚酰亚胺,其介电性能优异,介电常数为3.83~4.74,损耗因子为0.49%~1.29%,最高击穿场强和理论能量密度分别为547 MV/m和5.91 J/cm3.并且,由于碳氢比降至1.16~1.29,远低于商品化聚酰亚胺,大大改善击穿点处的积炭行为,从而有利于相应金属化薄膜电容器的自愈性.