聚酰亚胺薄膜热膨胀系数的不稳定性研究(2)

绝缘材料2005No.2

王晓燕等:聚酰亚胺薄膜热膨胀系数的不稳定性研究

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高温区的冷热循环试验从20℃加热到150℃,然后冷却至20℃。测量试样分别在35℃,75℃,125℃时和不同冷热循环周期时的热膨胀系数,结果见表2。可见,试样的热膨胀系数随着测验温度的升高而升高。并且随着且随着冷热循环周期的增加而增大,但随着冷热循环周期的增加,温度提高引起的热膨胀系数的增大的变化率逐渐减小,这从图4可以看出这一点。此外在试验中还发现有下列现象:第一次冷热循环后回到起始温度时,试样并没有恢复到原始的长度,而是缩短了0.146mm;第二次冷热循环后回到起始温度时,比第一次冷热循环后试样的长度又缩短了0.028mm;第三次冷热循环后回到起始温度时,比第二次冷热循环后试样的长度缩短又了0.024mm;第四次冷热循环后回到起始温度时,试样的长度与第三次冷热循环后相比没有发生变化。这说明聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数具有不稳定性,经过四次热循环后才能稳定下来。作者认为这是由于在加热与冷却过程中[9,10],经过,系曲线。经四次冷热循环后测量得的零上温度的热膨胀系数与零下温度的热膨胀系数基本在一条直线上。

表2试样在20～150℃的热膨胀系数

-6

热膨胀系数α×10,1/℃

图1热膨胀系数测量仪示意图

图

2

温度T,℃3513.219.522.824.3

7516.522.324.325.0

12519.423.926.326.2

图3试样的冷却装置

第1次冷热循环第2次冷热循环

冷热循环时聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数α的测量值,取每个测试温度点下3个试样测试结果的平均

值。

3

第3次冷热循环第4次冷热循环

试验结果与讨论

低温区的冷热循环试验从20℃冷却到-100℃,

然后再加热到20℃。在这个过程中分别测量在0℃,-40℃,-100℃时试样的α值,结果见表1。表中数据表明:随着温度的升高,材料的热膨胀系数略有增加。

表1试样在20～-100℃的热膨胀系数

温度T,℃

-6

热膨胀系数α×10,1/℃

023.9

-4023.2

-10022.0

图4聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数与温度的关系曲线

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