PEN功能薄膜
應(yīng)用背景:21世紀(jì)以來,隨著不斷增加的能源需求,以及化石燃料帶來的環(huán)境污染,尋找新的清潔、高效能源迫在眉睫。在新興的能源當(dāng)中,薄膜儲能電容器擁有的諸多優(yōu)勢使其成為研究熱點之一,相比于其它儲能裝置,薄膜電容器電容量穩(wěn)定性很高、充放電效率快、制作成本低廉、綠色清潔、有寬廣的應(yīng)用溫度范圍以及運(yùn)行性能穩(wěn)定的優(yōu)點,在追求高效率且綠色環(huán)保的當(dāng)代社會,薄膜電容器的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,包括航海、航空、軍事等領(lǐng)域,在通訊設(shè)備、電子器件裝置等民用領(lǐng)域中也發(fā)揮著越來越重要的作用。
材料學(xué)的不斷進(jìn)步帶給了薄膜儲能電容器豐富的發(fā)展空間,在眾多的發(fā)展方向中,研究出高儲能密度的介電材料是提升電子元器件儲能特性的核心。聚芳醚腈(PEN)作為一類新型特種工程塑料,擁有優(yōu)異的耐熱性和韌性;此外,PEN因強(qiáng)極性氰基基團(tuán)的存在使其介電常數(shù)達(dá)到4.0左右。其優(yōu)良的高熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、加工性能等方面滿足了薄膜儲能電容器的基本要求。
一、小型單螺桿擠出流延/壓延實驗機(jī)
應(yīng)用背景:采用流延法制作聚芳醚腈薄膜,聚芳醚腈具有良好的絕緣性且能夠在寬頻范圍(20Hz-200 kHz)和寬溫度范圍(20-220℃)內(nèi)使用,證明了聚芳醚腈薄膜在較高溫度下仍可以在薄膜電容器中應(yīng)用。但,聚芳醚腈薄膜的儲能密度較低,僅有1 J/cm3,還無法滿足在儲能薄膜電容器中的應(yīng)用。因此,可以通過薄膜復(fù)合方式來提升聚芳醚腈的介電性能。如與石墨烯薄膜復(fù)合,在保證機(jī)械性能和熱學(xué)性能的前提下,在填充含量達(dá)到10 wt%時,介電常數(shù)提高到了20,從而聚芳醚腈復(fù)合材料的儲能密度提高到了3.1 J/cm3。
廣州普同小型單螺桿擠出流延/壓延實驗機(jī)的作用是通過對高分子材料熔融擠出流延/壓延法制備薄膜/片材實驗室樣片,根據(jù)樣片成型效果,優(yōu)化材料配方設(shè)計、流延/壓延性能測試、工藝參數(shù)優(yōu)化等。
小型單螺桿擠出流延實驗機(jī)能制備出非常薄的薄膜制品0.02-0.1mm,可通過疊層工藝來提高薄膜的擊穿強(qiáng)度,提高材料的儲能密度。
小型單螺桿擠出壓延實驗機(jī)可根據(jù)制品應(yīng)用增加恒張力放卷組件,滿足材料復(fù)合工藝需要,薄膜復(fù)合效果平整,均勻。