聚酰亞胺代表了一(yī)類聚(jù)合物,由於自身的循環鏈鍵結構,因此聚酰亞胺具有優異的機械特性、化學特性和熱學特性。體加工的聚酰亞胺部件應用很廣泛,從汽車(某些汽車(chē)中的壓杆和底盤)到微波爐中(zhōng)都有應用。在微電子工業中聚酰亞胺也廣泛作為絕緣材料應用。
聚酰亞胺是由(yóu)聚酰(xiān)亞(yà)胺先驅物結合R基和(hé)R’基等芳香基經過脫氫環化成循環鏈鍵聚合物而(ér)得到的。其中R基和R’基這些(xiē)芬芳基決(jué)定了最終所得到的聚酰亞胺特性。經過化學變化後含有R”基(jī)的聚酰胺酸先驅物對紫外線敏感。當(dāng)暴露(lù)在紫外線中時,被光照到(dào)的先驅物會產生交聯。
人們已經對聚(jù)酰亞胺薄膜的機械特性進行了研究。通過(guò)對微製造的懸浮線狀的測量,得出凝固(gù)態的聚(jù)酰亞胺膜內應(yīng)力大小在4 X 106Pa至(zhì)4 x 10 7Pa量級之間。而且聚酰亞胺的機械特(tè)性(xìng)和電特(tè)性可(kě)能會與鏈(liàn)鍵結構方(fāng)向有關。其很多(duō)特性如折射(shè)係數、介電常數、楊氏模量、熱膨脹(zhàng)係數以及熱導(dǎo)率也(yě)會與(yǔ)加工條(tiáo)件有關。
用做固化板、半固化板以及用於(yú)甩膠的黏稠(chóu)性(xìng)溶劑聚酰亞胺已商用化。給出了典型商用聚酰亞胺——HN型Kapton的結構。在MEMS中,聚酰亞(yà)胺可以用來做絕緣膜、襯底、機械元件(隔膜和懸(xuán)臂梁)、彈性接頭與連杆、黏合膜、傳感器、掃描探針(zhēn)以及應力釋放層。在這(zhè)些應用中,聚酰亞胺材料表現(xiàn)出良好的性能:1)化學穩定性;2)低於400℃時的熱穩定性;3)優異的絕緣性;4)機械堅(jiān)固性和(hé)耐久性;5)材料與處理設備便宜。
聚酰亞胺可以用做傳感器和(hé)執行器(qì)的(de)結構單元。但是由於聚酰亞胺既不導電,對壓力也不敏(mǐn)感,所以導體和應變計需要另外集成。薄金屬(shǔ)膜應變計已與(yǔ)聚酰亞胺集成,其有效應變(biàn)係數在2至6之間。還有一(yī)種(zhǒng)解(jiě)決方法(fǎ)可以將聚酰亞胺(àn)材(cái)料改性使之變(biàn)得對應變敏感。例如,人們已經證實聚酰亞胺和(hé)碳微粒壓阻複合物的有效應變係數在2至13之問。