【摘 要】
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聚酰亚胺薄膜是一种具有优良性能的聚合物薄膜，但其较高的热膨胀系数是影响其使用的一个关键不利因素。为了降低聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数，引入低热膨胀系数的纳米SiO2颗粒作为
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聚酰亚胺薄膜是一种具有优良性能的聚合物薄膜，但其较高的热膨胀系数是影响其使用的一个关键不利因素。为了降低聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数，引入低热膨胀系数的纳米SiO2颗粒作为添加剂，与之形成复合薄膜。
本文主要针对不同SiO2含量的SiO2/PI复合薄膜热膨胀系数进行研究。为此，专门设计了一套薄膜材料液氮(77K)至室温的热膨胀系数测量装置。为了消除由于预应力产生的机械变形对实验结果的影响，在进行热膨胀系数测量时同时测量了不同温度下的杨氏模量。实验结果表明，复合薄膜的热膨胀系数随着测试温度降低而下降，在液氮温度(77K)，其值约为室温的五分之一；随着SiO2含量的增加，复合薄膜的热膨胀系数有明显降低(尤其是其重量含量超过1％)。然而，过高的SiO2(如重量含量超过10％)会导致其在基体中的分散困难，从而降低效率。在此基础上，本文对SiO2含量、增强体与基体的杨氏模量、泊松比对复合薄膜的热膨胀系数进行了理论研究和数值计算，相关结果与实验进行了比较。
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