聚酰亞胺是一種高分子的特種工程材料,已廣泛應用于航空、航天、微電子、納米等領域。聚酰亞胺在性能和合成方面的突出特點,不論是作為結構材料還是功能材料,其巨大的應用前景都已經得到了充分的認識,被稱為/解決問題的高手0。但是關于它的微觀結構方面的研究,目前還處于初級階段。由此利用AFM。原子力顯微鏡對這種纖維材料進行了小范圍觀測,實時地看到了聚酰亞胺的真實面貌。

掃描范圍:9@9nm2,像素:800@800。可以清晰地看出,聚酰亞胺成聚合鏈結構,具有明顯的有序性。每一條短鏈由4個顆?；鶊F構成,長約1.6?0.05nm,且近似于直線型。相鄰鏈之間的距離約為0.4?0.05nm。這與采用ALCHEMY結構設計軟件建立的PI直線型單體模型化合物的空間構型相一致。

也存在一些比較奇怪的現象:鏈與鏈之間的溝槽中隱約可以看到一些存在物,其造成原因須待進一步研究。對于針孔、局域堆積等缺陷的存在可能是由于在制成纖維產品的過程中受到擾動或亞胺化使聚合物降解導致鏈斷裂。

利用AFM對聚酰亞胺的檢測,其結果完全與理論或其他成熟方法獲得的結果一致。另外,還采用同樣的方法檢測了ZnO、Ta2O5等薄膜材料,均獲得了原子量級的分子形態圖。這些實驗充分肯定了原子力顯微鏡AFM作為一種獨立的微觀形貌檢測工具在微觀領域的地位和作用,為納米材料的檢測和微觀結構分析提供了一個良好的工作平臺。

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