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Studies on thermal and mechanical
properties of PI/SiO2
nanocomposite films at low temperature
Zheng-dao Wang, Jian-Jun Lu, Y. Li, S.Y. Fu, Shao-qing Jiang, Xin-Xin Zhao
Composites: Part A 37 (2006) 74–79
指導老師 : 陳澄河 教授
研究生 : 林辰芳
報告日期 : 98.11.09
南台化材
Abstract
• 本研究以sol-gel法製備PI/SiO2複合材料。
• 熱膨脹係數會隨著Silica添加量增加而上升，但
添加量超過某值後則熱膨脹係數開始下降。
• 本研究亦討論不同溫度下的斷裂延伸率。
南台化材
Experimental procedure
將醇鹽水解後產生羥基群
將羥基群與殘留下的環氧基
聚縮合成三維的網絡。
詳細步驟置於參考文獻[19]
製備出0，1，3，5，8 wt%
不同silica含量的複合膜。
南台化材
Results and discussion
Sample size :
140 mm × 9.8 mm × 32μm
南台化材
Results and discussion
α=CTE
K=體積模數
由3~8wt%可看到添加silica可以明顯降低複合膜的熱膨脹係數。
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Results and discussion
UTS：Ultimate tensile strength
增加UTS會使CTE下降；但下降
程度微小，可以被忽略。
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Results and discussion
在77k下3wt%有最高的最大拉伸強度；是因為5wt%時有熱應力
的影響而導致5wt%的UTS下降。
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Results and discussion
在室溫下斷裂延伸率隨著silica含量增加而上升。
添加奈米粒子可加強其性質且有效分散集中的應力；但在Fig 9.
並無明顯的規則。
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Conclusions
• 此研究設計了新的CTE測試方法。
• 添加silica可有效降低複合材料的熱膨脹系數。
• 熱膨脹係數會隨著UTS增加而下降；但下降不明顯。
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