高介电常数、低介电损耗复合薄膜的制备与性能研究开题报告
2020-06-10 10:06
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
随着电子器件和线路板逐渐向微型化和高度集成化的飞速发展,开发具有特殊功能的电子材料不仅可以增加材料的选择性,还可以提高材料的利用效率,尤其是具有高介电常数的电子材料以其独特的性能特点、广阔的应用前景和潜在的商业价值引起了研究者们的高度重视。能够满足新型电子元器件要求的材料需要具备以下几个特点:(1)优异的介电性能。制备具有高介电、低损耗的复合材料,并能在宽泛的频率范围内使用,以保证材料的耐久性和持续性;(2)良好的耐热稳定性。确保复合材料在高温条件下的正常使用;(3)近几年来,高介电常数、低介电损耗材料渐渐兴起。介电材料按介电常数的高低分为高介电和低介电两个方向.高介电材料有着极其广泛的应用前景高介电材料主要应用于栅极介质材料、储能材料等领域,因为它有着很好的储存电能以及均匀电场的作用,所以在电子、电机和电缆行业里都有非常重要的应用。目前,高介电材料在微电子工业的应用越来越广,因此对介电材料的性能要求也越来越高。传统的铁电陶瓷/聚合物基复合材料因为填料含量过高,机械性能较差,严重阻碍了该类材料在嵌入式电容器中的应用和发展。因此,制备出兼具优良介电性能和机械性能的新型介电功能复合材料已成为工程电介质材料主要研究课题之一。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
传统的高介电材料包括铁电陶瓷材料和聚合物材料。陶瓷材料有较高的介电常数,但缺点是脆性大、加工温度较高、损耗大等弊端;聚合物材料具有优良的加工性能,较低的加工温度和较低的介电损耗。重量轻、储能密度高的大功率电容器的需求越来越大,而这必须采用密度小、介电常数高、损耗低的电介质材料作为电荷储存的载体。主要有两个方面,一是新材料的研究,即研发具有高介电常数和介电强度、低介电损耗,具有应用前景的新材料;二是新方法的研究,即研究材料制备的新方法、新工艺以及解释介电机理的新理论、新模型。
以均苯四甲酸酐和N,N-二甲基乙酰胺为原料在DMAC溶液中搅拌常温聚合,产生聚酰亚胺酸,在玻璃板上进行涂膜,然后在烘箱中以不同温度进行处理,最终得到聚酰亚胺薄膜,采用机械搅拌结合超声分散的方法制备一系列不同质量含量的SiO2处理过后的TiC掺杂改性 PI 复合薄膜。采用扫描电镜分别测定薄膜的结构形貌,以此来评价粒子在基体中的分散情况,采用电子式拉力实验机来测量膜的横向断裂伸长率和横向断裂应力,采用精密阻抗分析仪对薄膜的介电性能进行测试。
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