微波復(fù)合基板作為理想的微波介質(zhì)復(fù)合材料,在通訊、軍事、航空航天等領(lǐng)域都發(fā)揮不可替代的作用。而聚四氟乙烯（PTFE）為基體的復(fù)合基板因為其穩(wěn)定的介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著5G時代的到來,從吃穿住行到航空航天,各個領(lǐng)域都將迎來變革,信號傳輸也向高速率、低時延、低功耗和互聯(lián)互通的方向發(fā)展。各國科研工作者以聚四氟乙烯為基體材料,通過應(yīng)用不同的增強材料研發(fā)了一系列的微波復(fù)合基板。因此研發(fā)性能優(yōu)異的PTFE/SiO₂/玻璃纖維復(fù)合基板具有一定的軍事價值和科學(xué)意義。本文以PTFE為基體,玻璃纖維布和SiO₂為增強材料,制備出特定性能的復(fù)合基板,并對偶聯(lián)劑和增稠劑對復(fù)合基板的影響進行研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1.系統(tǒng)地研究了制備工藝對復(fù)合基板介電性能和吸水率的影響。對比了自然風(fēng)干和烘箱烘干、垂直方向干燥和水平方向干燥以及浸漬上膠和刮凃上膠的方式對粘結(jié)片和上膠量的影響,并且制備成復(fù)合基板進行測試和分析,從而確定最佳的粘結(jié)片制備工藝。結(jié)果表明:采用烘箱高溫快速烘干浸漬片的方式,可以模擬量產(chǎn)生產(chǎn)線的工藝,粘結(jié)片的上膠量有明顯提升。垂直方... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)模型

?璧耐?唇峁溝賈縷湓詒礱?OH的作用下增強了體系的粘度，使得沉降出現(xiàn)減緩。但是這種現(xiàn)象不夠穩(wěn)定，當(dāng)收到外界的機械作用攪拌時，會使得增稠體系受到破壞，還原到原狀。（3）微波性能。由表1-3所示，二氧化硅的熱膨脹系數(shù)很小，在與聚四氟乙烯復(fù)合后，可以有效的降低復(fù)合基板的熱膨脹系數(shù)。使得基板的熱膨脹系數(shù)與銅箔的熱膨脹差距縮小，防止銅導(dǎo)線受熱脫落或者斷裂的風(fēng)險，延長產(chǎn)品的使用壽命。同時二氧化硅的熱導(dǎo)系數(shù)大于聚四氟乙烯，復(fù)合后可以改善基板的導(dǎo)熱性能，將堆積的熱量更快速的排出，降低基板失效的風(fēng)險。圖1-2無定型二氧化硅分子結(jié)構(gòu)圖1.4玻璃纖維概述在上一節(jié)對聚四氟乙烯改性的方法中，采用玻璃纖維復(fù)合可以有效增強復(fù)合微波基板的各項性能，比如基板的介電性能和機械性能。玻璃纖維（glassfiber，GF）是一種性能優(yōu)異的無機非金屬增強材料。它起源于20世紀30年代，并在1938年在美國成立了世界上第一家玻璃纖維制造公司名為歐文斯·康寧玻璃纖維公司。無堿e玻纖是由美國公司早在20世紀中期就研究制備出來，并投入使用。再往后美國科研人員研究出使用硅烷偶聯(lián)劑可以有效增強玻璃纖維的各項性能。我國的玻璃纖維制造行業(yè)起步較晚，從20世紀中后期開始研究，在無堿玻璃纖維的基礎(chǔ)上制備出滿足一定需求的中堿玻璃纖維。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，目前我國已經(jīng)擁有制備各種不同型號的玻璃纖維的生產(chǎn)工藝和制造工廠，出口到全世界。玻璃纖維作為一種工程材料，他是由二氧化硅為主體，和氧化鈣、氧化鋁等金屬氧化物一起為原料，經(jīng)過加熱至高溫熔融狀態(tài)下經(jīng)過特殊工藝的拉絲編織冷卻而成。玻璃纖維的單絲直徑不等，一般直徑由幾十納米至幾十微米都有，所以一般按照內(nèi)部氧化鈉含量的

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文122.2復(fù)合基板制備工藝（1）二氧化硅陶瓷的表面處理實驗采用硅烷偶聯(lián)劑對二氧化硅填料進行改性處理。表面改性是指通過物理或者化學(xué)的方法改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)來賦予新的性能。聚四氟乙烯是一種疏水性的大分子結(jié)構(gòu)，表面能低，未經(jīng)處理的陶瓷填料浸漬是物理結(jié)合，沒有化學(xué)鍵的形成，結(jié)合度極低，影響基板的性能。同時前面介紹二氧化硅的吸水性很強，未經(jīng)處理的裸露會吸收空氣中的水分，造成復(fù)合制品的性能下降。圖2-1是表面處理的流程，通過對比多種不同的偶聯(lián)劑并制成基板對比各項性能，來找到最合適的硅烷偶聯(lián)劑和改性濃度。圖2-1二氧化硅陶瓷改性處理流程（2）玻璃纖維布的浸漬過程根據(jù)實驗的設(shè)計將改性過的陶瓷與聚四氟乙烯復(fù)合，配置完漿料就在攪拌機下慢速攪拌。攪拌速率不能太快，太快的話聚四氟乙烯的大分子會在高剪切應(yīng)力下團聚。攪拌速率太快會回產(chǎn)生大量的泡沫附在漿料表面，很難去除，浸漬時吸附在玻璃纖維布的浸漬片上，導(dǎo)致厚度不均勻，影響基板的性能。所以復(fù)合均勻后將乳液盛入托盤之中，將剪裁處理好的玻纖布放入托盤中浸泡，靜漬充分后將浸漬片烘干。采用階梯式升溫烘干，烘去表面水分和活性劑。根據(jù)實驗要求，選擇合適的浸漬次數(shù)，最后一次完成后稱取粘結(jié)片的質(zhì)量，測算粘結(jié)片的上膠量。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]BMN陶瓷的表面改性及其對PTFE基復(fù)合材料介電性能的影響[D]. 羅清.武漢理工大學(xué) 2017
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[3]聚合物基微波復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 樊勇.華中科技大學(xué) 2007
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本文編號：2946417