BN改性SiO2/PTFE复合介质的制备与性能开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着5g时代的到来,人类在信息通讯与信号处理方面的要求越来越高,设备小型化、高度集成化、高频化等方向的快速发展,及其在多路通信、导航、遥感等方面的广泛应用,对信息功能材料提出了新的要求。其中,印制电路板基础材料的基板,根据其应用目的,通常需要满足介电常数适当、介电损耗低、温度稳定性好等使用要求,以实现电信号的快速传输与完整性等高品质特性。另一方面,基极材料还需要具有较好的柔韧性、耐腐蚀性与耐热性,以保证在较苛刻的环境中稳定、可靠的使用。相对于单组分的陶瓷介电材料而言,聚合物基复合材料具有柔韧性好、可加工性能高、耐腐蚀、介电性能连续可调等特点,且性能可设计而得到广泛应用。但是传统的环氧树脂材料已经无法满足高频介质板板的性能需求,而聚四氟乙烯(ptfe)因其具有极小的介电常数和介电损耗以及温度、频率稳定性高等优点受到人们的重点关注,被视为高频介质板中最重要的材料,具有广阔的应用前景。但是ptfe的热机械稳定性差,导热率小等缺点严重制约了它的实际应用,通过引入陶瓷的方法可改善ptfe的热稳定性,提高其热导率。

总结近些年来世界各地研究者制备的聚合物陶瓷微波介质复合材料的研究概况,我们可以知道电介质材料一般要求介电损耗越小越好,有利于信号的高质量传输,而介电常数的大小则根据应用环境而定。高介电常数有利于微波器件的小型化,而低介电常数则有利于信号的快速传输。其中,填料添加量对复合材料的显微结构与介电性能有显著影响,实验发现,当填料量较大时,复合材料介电常数呈现简单并联模式的变化规律,而当填料量较小时,则呈现简单串联模式的变化趋势。其次,填料性质与复合材料的结构及其性能也有很大关系,填料或基体的本征属性对复合材料的介电性能影响较大。最后,制备工艺对复合材料的界面结构与性能也有重要影响,包括填料的粒度、填料的表面处理、偶联剂处理等对复合材料的介电性能有很大影响。

本课题选择通过采用陶瓷填充的方式进行热压法制备bn改性sio2/ptfe复合介质板,探讨陶瓷种类和和添加量对复合介质板材料介电性能和热性能的影响。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、bn改性sio2/ptfe复合介质板性能的研究

采用热压法制备bn改性sio2/ptfe复合介质板,通过改变引入bn陶瓷的量制备出不同填料含量的bn改性sio2/ptfe复合介质板,研究陶瓷填充量对复合介质板材料性能的影响。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-9周:按照设计方案,制备BN改性SiO2/PTFE复合介质材料,并优化工艺条件,研究工艺条件对其结构影响。
第10-12周:对制备出的复合介材料进行XRD分析和微观形貌表征,测试其介电性能和热性能,探究组分结构对复合介质材料性能的影响。
第13-14周:总结实验数据,完成并修改毕业论文。
第15周:论文答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1] james n k, jacob k s, murali k p, et al. ba (mg1/3ta2/3)o3 filled ptfe composites for microwave substrate applications[j]. materials chemistry amp; physics, 2010, 122(2-3):507-511.

[2] yuan y, zhang s r, zhou x h, et al. mgtio3 filled ptfe composites for microwave substrate applications[j]. materials chemistry and physics, 2013, 141(1): 175-179.

[3] wu k t, yuan y, zhang s r, et al. zrti2o6 filled ptfe composites for microwave substrate applications[j]. journal of polymer research, 2013, 20(8): 223.

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