陈子豪，蔡云飞，王启民，张腾飞

（广东工业大学，广东 广州 510006）

0 引言

随着信息技术的不断发展，散热问题成为微电子领域的一个重要难题。现代先进电子元器件具有高频率、高集成度和高能量密度，器件表面产生的热量集中，聚集的热量会影响电子元器件的寿命和系统的稳定性[1]。传统导热系数较高的金属基散热材料，如铜、铝、金、银等已经难以满足现代电子器件高散热需求。与传统散热材料相比，金刚石、石墨和石墨烯等碳基材料，拥有更高的理论热导率，特别是石墨材料还具有密度低、热膨胀系数低、生产成本低等优点，是解决上述难散热难题的优选材料[2]。

人工石墨膜具有高度有序的石墨片层结构，通常采用聚酰亚胺（PI）为前驱体，通过高温碳化和石墨化热处理获得。在高导热人工石墨膜的制备过程中，石墨膜与其PI原膜之间存在一定的结构遗传性，优化PI膜制备工艺条件，是制备高定向和高导热石墨薄膜的关键。在制备PI膜的过程中，热亚胺化温度对聚酰胺酸的亚胺化具有显著影响，其中即涉及到聚酰胺酸的亚胺化成环，也涉及到聚酰胺酸的分解及末端基的分子链的复合（扩链）。因此，本论文通过改变PI膜制备工艺条件，系统研究热亚胺化温度对PI膜及其碳化、石墨化后薄膜的结构和性能的影响规律。

1 实验

1.1 PI膜制备

图1为聚酰亚胺合成反应过程，其中反应（1）为聚酰胺酸聚合反应式。在-15℃水浴环境下，在三口烧瓶中加入二甲基乙酰胺（dimethylacetamide, DMAC），通入氮气作为保护气体，按1.01:1摩尔配比分别称量PMDA和ODA，将称量好的ODA粉末按一定速率倒入DMAC溶剂中，机械搅拌溶液直至ODA完全溶解。……