摘要：聚酰亚胺（PI）是一种具有优异性能的聚合物材料，广泛应用于航空航天、微电子和通讯等高技术领域。科学技术的发展对材料提出了更高更新的要求，材料的研究在不断朝着高性能化、多功能化和低成本化方向发展。用无机纳米粒子尤其是金属或金属氧化物纳米粒子与聚酰亚胺材料进行复合，是目前实现聚酰亚胺材料功能化的一个重要方向。

本文通过离子交换技术制备聚酰亚胺/Ag复合薄膜。首先，PI薄膜在氢氧化钾（KOH）溶液的作用下进行表面化学刻蚀，然后在硝酸银溶液（AgNO3）的作用下进行离子交换，在聚酰亚胺薄膜表面形成了含有Ag+的复合层。最后，附有Ag+的聚酰亚胺薄膜经过热处理后重新亚胺化使Ag+形成Ag。对复合薄膜分别进行了扫描电镜测试（SEM）、原子力显微镜测试（AFM）、X射线衍射（XRD）性能表征。SEM的测试结果表明复合薄膜表面的银的致密程度随着硝酸银处理时间和浓度的增加而增加，但是当硝酸银处理时间和浓度继续增加到一定程度时反而减少；AFM的测试结构表明随着硝酸银处理时间的增加，薄膜表面银层平整度增加，对于硝酸银处理浓度而言，取0.04M左右为宜。XRD测试表明薄膜表面银的结晶性能随着硝酸银处理时间和浓度的增加而增加。

关键词：聚酰亚胺；银；复合薄膜；离子交换；微结构

一、聚酰亚胺的性能

聚酰亚胺有优异的热稳定性，在-200℃~260℃的温度范围内有优良的力学性能和电绝缘性且耐化学介质腐蚀、耐辐照。

1）聚酰亚胺的热稳定性：聚酰亚胺是迄今工业上实际应用的耐热等级最高的一类聚合物材料，其高热稳定性和高玻璃化转变温度于合成杂化材料十分有利。聚酰亚胺的结构不同，其热稳定性差异很大。大多数聚酰亚胺都是由均苯四甲酸二酐合成的，采用不同结构的二胺可得到不同结构的聚酰亚胺，在热稳定性方面有很大的差异。

2）聚酰亚胺的化学稳定性：大多数聚酰亚胺特别是高热稳定的聚酰亚胺对于有机溶剂和油类的作用都是稳定的。

3）聚酰亚胺的力学性能：各种不同结构的聚酰亚胺，如果有足够高的相对分子质量，在室温下力学性能的差异很小。聚酰亚胺含有苯环和有极性羰基的亚胺环，分子间作用力大，虽然其中有醚键和N-C单键，但由于分子间作用力较大而受到保护，所以这种聚合物的力学性能是比较高的，而且玻璃化温度很高，在高温下仍能保持相当高的强度，同时其尺寸稳定性好，即蠕变小。

4）聚酰亚胺的介电性能：聚酰亚胺具有低的介电常数，高的电阻率和介电强度，是一种优良的介电材料。其介电常数ε一般为3~3.5，对温度和频率的依赖性很小。对于介电损耗角正切，在室温下改变聚酰亚胺的结构，其tanδ实际上是不变化的，其数值为(1~1.5)×10^-3，聚酰亚胺的介电损耗主要是由于亚胺环的极性基团C=O而引起的，这种极性基团的位置是对称的，而且都位于环上，其极性的活动受到了限制，而叔胺的氮原子的两个键都是C-N键，所以是趋向于极性抵消，因此聚酰亚胺的介电损耗角正切晕老化取决于两个化学反应，即由于活性氧的氧化分解和由于臭氧、氮氧化物的氧化反应。而亚胺结构和芳香结构对于这些反应的抵抗性大，因此聚酰亚胺具有很好的耐电晕性。

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