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位阻策略调控SiO2/PTFE复合材料界面结构及其介电性能

位阻策略调控SiO2/PTFE复合材料界面结构及其介电性能

引用

作者：李艾芸武汉理工大学

学位级别：硕士

聚四氟乙烯(PTFE)高频下优异的介电稳定性使得其在高频微波领域具有广阔的发展前景,但由于PTFE热稳定性及可加工性差,成为了制约PTFE微波材料发展的关键问题。本研究中选用SiO填充PTFE获得介电性能可调,降低热膨胀的目的,但由于PTFE表... 详细信息

聚四氟乙烯(PTFE)高频下优异的介电稳定性使得其在高频微波领域具有广阔的发展前景,但由于PTFE热稳定性及可加工性差,成为了制约PTFE微波材料发展的关键问题。本研究中选用SiO填充PTFE获得介电性能可调,降低热膨胀的目的,但由于PTFE表面化学惰性和SiO填料间高的表面能,SiO粒子的分散及其与PTFE基体的界面结合成为制约SiO/PTFE复合材料性能提升的主要问题,为了进一步提高复合材料的综合性能,通过对SiO进行表面改性来增加两相之间的界面结合。本文利用平面位阻结构的五氟苯乙烯(PFS)和空间位阻结构的金刚烷协同两种偶联剂剂对SiO进行表面改性,利用位阻基团的位阻效应来改善二氧化硅的分散性,限制分子链的运动,增加分子结构的刚性,降低热膨胀系数。同时利用位阻的大体积刚性结构,达到增大体积,降低单位体积偶极子数量降低介电损耗的目的。开发了低损耗,具有热力学稳定性的SiO/PTFE复合材料,提高了复合材料的界面相容性。通过研究表面改性对SiO/PTFE复合材料微观结构、热力学性能和介电性能的影响,获得两类表面改性剂改性时的最佳改性工艺,同时探讨其表面改性机理。主要研究内容及结论如下:(1)采用PFS协同γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对SiO进行表面改性,利用PFS与PTFE间的弱静电相互作用使得PFS有机链段与PTFE形成链间缠结,提高了界面间的结合,减少了SiO的团聚,PFS平面位阻结构有效地提高了PTFE分子链的空间位阻降低了热膨胀。通过调节KH570浓度和PFS单体量来探究复合材料结构与介电性能的影响,发现SiO分散性受偶联剂的浓度调控,当KH570添加量1 wt%时,PFS添加量5 wt%时具有最佳的介电性能,此时介电常数为2.38,介电损耗在40 GHz频率下降至1.53×10,介电常数的温度系数-123 ppm/℃。通过改变SiO填料的含量,使SiO/PTFE复合材料热膨胀系数在低介电损耗的基础上进一步降低到26 ppm/℃。PFS改性以后对于介电性能有了很大改善。但随着填料量的增加,PFS对热膨胀的影响逐渐降低,为了进一步降低热膨胀,以及改善团聚,选择了空间位阻结构的基团。(2)研究了空间位阻结构的金刚烷胺协同偶联剂KH560改性SiO对复合介质板的结构与性能的影响,KH560通过Si-OH与SiO表面-OH化学键合,二次接枝金刚烷,金刚烷桥头碳上的氢在热压条件下与PTFE基体形成氢键,在基体与SiO之间形成“桥梁”改善了两相缺陷,增强了界面结合。同时金刚烷的笼状结构使的改性后的SiO团聚情况得到了明显改善,粒径减小,在基体中的分散性也得到提高。研究了KH560含量与溶剂种类对复合材料分散性的影响,在无水条件下提高了KH560接枝率,使得KH560添加量为2 wt%时,SiO均匀分散,达到最小的介电损耗1.73×10。与PFS相比金刚烷的空间位阻结构使得复合材料在低填充及高填充时热膨胀都进一步下降,使SiO/PTFE复合材料热膨胀系数进一步降低到18 ppm/℃,介电损耗2.38×10。

关键词：聚合物陶瓷复合材料表面改性空间位阻微波介电性能热力学性能

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随着SOP发展起来的的埋容技术

随着SOP发展起来的的埋容技术

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2010中国电子制造技术论坛

作者：孙宝磊苏民社广东生益科技股份有限公司

本文概述了SOP技术,以及SOP技术的优点和对电子制造技术的影响,在此基础上引出了埋容技术。在埋容技术方面,文章着重介绍了聚合物/陶瓷复合材料,最后对埋容材料的标准作了简要的说明。

关键词： SOP 埋容技术介电材料聚合物陶瓷复合材料标准

来源： cnki会议评论

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