【摘 要】
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目的 揭示可植入电子器件(IEDs)封装用聚酰亚胺材料中水的传输行为及阻滞性能劣化机制,为寻求该封装材料的阻滞性能和寿命的评价方法、提高IEDs的保护能力提供基础试验数据和理论参考.方法 选择模拟体液为研究介质,采用称重试验、电化学阻抗谱(EIS)、形貌表征和孔隙率测定等技术手段,研究水在聚酰亚胺涂层中的传输行为及涂层阻滞性能的劣化机制,同时探讨生物大分子对涂层中水传输行为的影响.结果 涂层中水的传输行为包括4个阶段:第一阶段为水在涂层表面的润湿过程,此阶段吸水率在短时间内迅速增加;第二阶段为Fick扩散
【机 构】
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中国科学院金属研究所,沈阳 110016;中国科学技术大学,沈阳 110016;中国科学院金属研究所,沈阳 110016;中国科学院金属研究所,沈阳 110016;东北大学,沈阳 110819
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目的 揭示可植入电子器件(IEDs)封装用聚酰亚胺材料中水的传输行为及阻滞性能劣化机制,为寻求该封装材料的阻滞性能和寿命的评价方法、提高IEDs的保护能力提供基础试验数据和理论参考.方法 选择模拟体液为研究介质,采用称重试验、电化学阻抗谱(EIS)、形貌表征和孔隙率测定等技术手段,研究水在聚酰亚胺涂层中的传输行为及涂层阻滞性能的劣化机制,同时探讨生物大分子对涂层中水传输行为的影响.结果 涂层中水的传输行为包括4个阶段:第一阶段为水在涂层表面的润湿过程,此阶段吸水率在短时间内迅速增加;第二阶段为Fick扩散阶段,此阶段水的扩散系数仅为5.6×10–15 cm/s;第三阶段,吸水率突增,此阶段有结合水形成;第四阶段,吸水达到饱和,水以自由水和结合水两种状态存在.涂层阻滞性能劣化是由于涂层在基体上的附着力较小,仅为1.78 MPa,当水等侵蚀性粒子进入涂层时,会导致涂层起泡,阻滞性能劣化.此外,由于涂层平均孔径小于体液中生物大分子的尺寸,吸附在涂层表面的大分子对水在涂层中的传输起到阻滞作用.结论 聚酰亚胺涂层中水的传输速度较慢,而且体液中的大分子会进一步阻止水的进入,故聚酰亚胺是较为理想的体内封装材料,通过提升涂层与基体的结合力,可以提高涂层的使役寿命.
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