一种纳米陶瓷复合材料薄膜胶片、种纳制作高频覆铜板及其制备方法
技术领域
1.本技术属于材料技术领域,米陶膜胶尤其涉及一种纳米陶瓷复合材料薄膜胶片
、瓷复
高频覆铜板及其制备方法
。合材
背景技术:
2.作为信息高速化的料薄关键基础材料,高速高频覆铜板对
5g/6g
通信
、种纳制作
智能驾驶
、米陶膜胶
万物联网
、瓷复
卫星导航
、合材
军工雷达等高端通信制造业的料薄发展有着极为重要的影响
。
作为衡量信号传输速率的种纳制作重要指标,信号传输延迟在
4g
通信技术中约为
15ms
,米陶膜胶对于绝大多数现存设备而言是瓷复足够,但是合材,在
5g/6g
通信中,料薄绝大多数设备,例如移动云计算
、
无人机巡航
、
航空航天雷达,可穿戴电子设备
、
汽车辅助驾驶
、
无人驾驶雷达
、
智慧城市网络
、
智慧家居网络
、
高清视频同传等,都需要更低的信号延迟
。
现有
5g/6g
技术中,将采用高频毫米波进行信号传输
(
频段一般在
30
~
300ghz、
波长为1~
10mm)。
在毫米波频段内,当电场通过介质时,由于介质分子交替极化和晶格来回碰撞而产生的热损耗将加剧,所以在
5g/6g
高频通信中毫米波诱发的高分子电介质材料产生损耗
(
介质损耗
、
导体损耗和辐射损耗
)
会显著放大,从而产生信号传输的延迟和缺损失真,进一步对相关生产生活安全造成严重影响
。
3.现有普遍使用的技术是,在含有不同无机填料高频覆铜板制作的
pcb
板上连接各种电子元器件
(
电阻
、
电容
、
芯片等
)
,来降低电磁干扰,使得传感器所检测的信号准确或灵敏
。
例如,目前陶瓷填料高频覆铜板,多采用无机氧化物
、
硅灰石
、
硅酸铝
、
滑石粉
、
膨润土
、
硅微粉
、
云母粉
、
水镁石
、
高岭土
、
浮石粉
、
粘土
、
玻璃纤维和玄武岩纤维等大分子无机物填充于聚合物的乳液,通过偶联剂进行涂覆制备含有无机陶瓷填料的高频覆铜板
。
然而,现有无机填料高频覆铜板的制作工艺基本局限于:不同无机填料与低介电常数树脂体系的物理混合,制备成的混合乳液浆料经过偶联涂覆成膜,该膜再与电子铜箔真空高温热压得到相应覆铜板
。
由于不同无机填料之间以及无机填料与树脂体系的均匀混合十分困难,
5g/6g
应用中都要求现有无机填料高频覆铜板的介电常数均匀性
、
稳定性和介电损耗进一步改善
。
技术实现要素:
4.本技术实施例的目的在于提供一种纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,旨在解决现有无机填料高频覆铜板的介电常数均匀性
、
稳定性和介电损耗有待改善的问题
。
5.本技术实施例是这样实现的,一种纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,包括以下重量份数的原料:
6.无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
~
40
份
、
聚四氟乙烯
60
~
70
份
、
去离子水
30
~
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷1~5份;
7.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的分子式为ax
oy,其中
x
与y为分数或者整数,a元素为
al、mo、nb、sc、si、ti、w
中的一种或几种
。
8.本技术实施例的另一目的在于一种纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的制备方法,包括:
9.将无机氧化物纳米陶瓷复合材料与去离子水进行混合,经超声分散
、
静置处理后,去除沉淀部分,得分散液;
10.在搅拌速度为
100
~
200rpm
和室温条件下,将所述分散液加入到聚四氟乙烯与
3-氨基丙基三甲基硅烷的混合体系中进行均匀搅拌,得涂膜用浆料;
11.将所述涂膜用浆料在聚四氟乙烯模具上进行涂膜处理,即得
。
12.本技术实施例的另一目的在于一种高频覆铜板,所述高频覆铜板是通过在上述的纳米陶瓷复合材料薄膜的上下表面分别覆以电子铜箔,经热压处理而得到
。
13.本技术实施例的另一目的在于一种高频覆铜板的制备方法,包括:
14.将上述的纳米陶瓷复合材料薄膜胶片置于
400
~
450℃
下烧结2~
10min
;
15.在经烧结处理后的纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的上下表面分别覆以电子铜箔,在
390
~
410℃
和
500
~
1000psi
的条件下进行真空热压合处理1~
2h
,并在压力保持的情况下自然冷却,即得高频覆铜板
。
16.本技术实施例通过将分子式为ax
oy的无机氧化物纳米陶瓷复合材料掺入聚四氟乙烯与
3-氨基丙基三甲基硅烷的混合体系中并均匀地分散于聚四氟乙烯骨架,形成聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷包覆的ax
oy纳米陶瓷颗粒,所得纳米陶瓷复合材料薄膜胶片组份分布均匀,强度进一步增强;另外,在高频使用环境下,所得纳米陶瓷复合材料薄膜胶片中聚四氟乙烯和ax
oy纳米陶瓷颗粒都难于进行各物相的相互转化,低介电常数十分稳定
。
17.另外,本技术实施例提供的纳米陶瓷复合材料薄膜胶片在高频,即毫米波频段内使用时,当高频电磁波通过该介质时,ax
oy纳米陶瓷复合材料颗粒和聚四氟乙烯分子也会降低晶格来回碰撞的几率,使得所得ax
oy纳米陶瓷复合材料填充聚四氟乙烯基覆铜板具有超低介质损耗,进而保证由该覆铜板制作而成的高频
pcb
板在高频使用环境下产生的热损耗极低
。
附图说明
18.图1是本技术实施例提供的高频覆铜板的制备工艺图;
19.图2是本技术实施例1提供的无机氧化物纳米陶瓷复合材料的扫描电子显微镜图;
20.图3是本技术实施例1提供的无机氧化物纳米陶瓷复合材料在高频覆铜板薄膜胶片中均匀分布的扫描电子显微镜图
。
具体实施方式
21.为了使本技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明
。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术
。
22.本技术实施例为了解决现有无机填料高频覆铜板的介电常数均匀性
、
稳定性和介电损耗有待改善的问题,将具有若干层低介电常数
、
超低介质损耗纳米陶瓷复合材料填充的树脂薄膜胶片作为中间层,电子铜箔作为上表面和下表面,通过真空热压处理,制备形成具有低介电常数
、
超低介电损耗的高频覆铜板
。
23.具体地,所述具有若干层低介电常数
、
超低介质损耗纳米陶瓷复合材料填充的树脂薄膜胶片,包括以下重量份数的原料:
24.无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
~
40
份
、
聚四氟乙烯
60
~
70
份
、
去离子水
30
~
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷1~5份;
25.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的分子式为ax
oy,其中
x
与y为分数或者整数,a元素为
al、mo、nb、sc、si、ti、w
中的一种或几种,o元素为氧元素
。
26.在本技术实施例中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料包括以下重量份数的原料:
27.a
元素可溶性化合物
10
~
20
份
、
氢氧化钠溶液5~
10
份
、
去离子水
200
~
1000
份以及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物1~2份
。
28.在本技术实施例中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的制备方法包括:
29.将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物与去离子水进行混合均匀后,加入氢氧化钠溶液,混合均匀,得混合液;
30.将a元素可溶性化合物快速注射入所述混合液中,经沉淀过滤
、
干燥以及加热处理,即得
。
31.其中,当a元素可溶性化合物存在多种种类时,需要将不同a元素可溶性化合物混合均匀,再将所得a元素可溶性化合物快速注射入所述混合液中,经沉淀过滤
、
干燥以及加热处理
。
32.本技术在制作得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片中所采用的分子式为ax
oy的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒在制作过程中,从源头采用可溶性盐溶液体系均匀混合,达到各组分的分子级别的混合,保证本技术所得纳米陶瓷复合材料的所有组分的充分均匀混合
。
33.可选地,所述将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物与去离子水进行混合均匀后,加入氢氧化钠溶液,混合均匀,得混合液,包括:
34.在搅拌速度为
120
~
500rmp、
温度为
25
~
100℃
的条件下,将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物与去离子水进行混合均匀后,加入浓度为
1.0m
~
2.0m
的氢氧化钠溶液,混合均匀,得混合液
。
35.本技术采用聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段双亲表面活性剂在氢氧化钠水溶液中形成大小均匀且稳定的胶束体系,这些胶束是本技术中上述纳米陶瓷复合材料颗粒前提形成的模板以及纳米颗粒的稳定剂
。
36.可选地,所述将a元素可溶性化合物快速注射入所述混合液中,经沉淀过滤
、
干燥以及加热处理,即得,包括:
37.在搅拌速度
500
~
1000rmp
的条件下,将a元素可溶性化合物快速注射入所述混合液中,经沉淀过滤
、
干燥后,以1~
5℃/min
的升温速度升温至
500
~
1000℃
之间,保持5~
6h
,即得
。
38.本技术通过控制纳米颗粒前体的水解速度,调节纳米陶瓷复合材料颗粒晶核大小
、
结晶速度和结晶状态,使得所合成的ax
oy纳米陶瓷复合材料颗粒组成成分均匀
、
结构稳定
、
粒子大小尺寸分布窄
。
39.另外,本技术将所合成的ax
oy纳米陶瓷复合材料颗粒掺入聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷混合液时,这些纳米颗粒可以均匀地分散于聚四氟乙烯骨架,形成聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷包覆的ax
oy纳米陶瓷颗粒,得到所述纳米陶瓷复合材料填充聚四氟
乙烯薄膜胶片组份分布均匀,使得所得纳米陶瓷复合材料填充聚四氟乙烯薄膜胶片强度进一步增强
。
40.本技术实施例还提供了上述的纳米陶瓷复合材料薄膜的制备方法,包括:
41.将无机氧化物纳米陶瓷复合材料与去离子水进行混合,经超声分散
、
静置处理后,去除沉淀部分,得分散液;
42.在搅拌速度为
100
~
200rpm
和室温条件下,将所述分散液加入到聚四氟乙烯与
3-氨基丙基三甲基硅烷的混合体系中进行均匀搅拌,得涂膜用浆料;
43.将所述涂膜用浆料在聚四氟乙烯模具上进行涂膜处理,即得
。
44.可选地,所述聚四氟乙烯与
3-氨基丙基三甲基硅烷的混合体系是通过将聚四氟乙烯与
3-氨基丙基三甲基硅烷置于
20
~
25℃
下进行混合搅拌
1.0
~
1.5h
而得
。
45.其中,所述分散液的加入速度为
60ml/min。
46.可选地,将所得到的涂膜用浆料通过涂膜均匀滴涂在聚四氟乙烯模具上,于
120℃
下干燥
60
~
90min
,然后取出所述模具并乘热剥离所述模具上形成的薄膜,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片
。
47.本技术实施例还提供了一种高频覆铜板,所述高频覆铜板是通过在上述的纳米陶瓷复合材料薄膜的上下表面分别覆以电子铜箔,经热压处理而得到
。
48.本技术实施例还提供了上述的高频覆铜板的制备方法,如图1所示的高频覆铜板的制备工艺流程,包括:
49.将上述的纳米陶瓷复合材料薄膜置于
400
~
450℃
下烧结2~
10min
;
50.在经烧结处理后的纳米陶瓷复合材料薄膜的上下表面分别覆以电子铜箔,在
390
~
410℃
和
500
~
1000psi
的条件下进行真空热压合处理1~
2h
,并在压力保持的情况下自然冷却,即得
。
51.可选地,将烧结处理后的纳米陶瓷复合材料薄膜剪裁成所需的尺寸,于所裁得薄膜上表面覆以第一电子铜箔和下表面覆以第二电子铜箔,得到三明治类似体系;将所得三明治类似体系置于两块镜面钢板
(
表面粗糙度小于
±2μ
m)
中间,并平放于真空热压机内,在
390
~
410℃
和
500
~
1000psi
的条件下进行真空热压合,1~
2h
后,压力保持的情况下自然冷却
(
冷却速度小于
10℃/min)
,室温移除取出两块镜面钢板,得到纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗高频覆铜板
。
52.以下给出本技术某些实施方式的实施例,其目的不在于对本技术的范围进行限定
。
53.另外,需要说明的是,本技术中的所出现的材料,处理手段,除非特别声明,均为本领域内常见材料和熟悉的技术手段
。
以下实施例中所给出的数值是尽可能精确,但是本领域技术人员理解由于不可能避免的测量误差和实验操作问题,每一个数字都应该被理解为约数,而不是绝对准确的数值
。
54.实施例1:纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备
55.本实施例中,纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板包括纳米陶瓷复合材料薄膜胶片以及在纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的上下表面设置的电子铜箔
。
56.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,由以下重量份数的原料组成:
57.分子式为
al
1/3
siti
1/4
o3无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
份
、
聚四氟乙烯
60
份
、
去
离子水
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷2份;
58.其中,上述无机氧化物纳米陶瓷复合材料包括以下重量份数的原料:
59.四乙氧基硅烷
30
份
、
硝酸铝
10
份
、
三钛酸钠
3.6
份
、
浓度为
2.0m
的氢氧化钠溶液
10
份
、
去离子水
1000
份以及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物2份
。
60.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的制备方法包括以下步骤:
61.1)
将所述重量的四乙氧基硅烷和硝酸铝混合均匀,得到溶液备用;
62.2)
将按所述重量称取的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物表面活性剂,在温度为
25℃
和搅拌速度为
1000rmp
的条件下,与所述重量份的去离子水混合,慢慢将温度升至
100℃
;
63.3)60min
后,并向得到的溶液体系中加入所述浓度为
2.0m
的氢氧化钠水溶液,继续搅拌
30min
;
64.4)
在搅拌速度为
1000rmp
的搅拌条件下,将步骤
1)
准备的溶液快速注射进入步骤
3)
所得体系中,白色凝胶状沉淀迅速形成;
65.5)
将所述步骤
4)
得到的沉淀过滤
、
干燥,得到白色固体粉末;
66.6)
将步骤
5)
所得白色固体粉末放置于马弗炉中,马弗炉以
5℃/min
的升温速度加热至
600℃
,保持设定温度
6h
,得到所述分子式为
al
1/3
siti
1/4
o3的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒
。
67.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的制备方法包括以下步骤:
68.s1
:将所述重量份的聚四氟乙烯与所述重量份的
3-氨基丙基三甲基硅烷混合,于
25℃
条件下搅拌
1.0h
;
69.s2
:将所述重量
(30
份
)
的分子式为
al
1/3
siti
1/4
o3的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒与
40
份去离子水混合,并超声分散
60min
,室温静置
30min
后,去除沉淀部分,得到稳定分散液备用;
70.s3
:在搅拌速度为
200rpm
和
25℃
的条件下,将步骤
s2
所得
al
1/3
siti
1/4
o3的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒的水分散液缓慢加入步骤
s1
所得的聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷体系中,加入速度为
60ml/min
,得到均匀涂膜用浆料;
71.s4
:将步骤
s3
得到的涂膜用浆料,通过涂膜均匀滴涂在聚四氟乙烯模具上,于
120℃
下干燥
90min
,然后取出所述模具并乘热剥离所述模具上形成的薄膜,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片
。
72.上述的纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备方法包括以下步骤:
73.m1
:将上述所得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片置于
410℃
下烧结
10min
,取出冷却;
74.m2
:将所述步骤
m1
得到的烧结后的所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片剪裁成所需一定尺寸,于所裁得胶片上表面覆以第一电子铜箔和下表面覆以第二电子铜箔,得到类似于三明治材料体系;
75.m3
:然后将步骤
m2
所得三明治类似体系置于两块镜面钢板中间,并平放于真空热压机内,在
410℃
和
1000psi
的条件下进行真空热压合,
2h
后,在压力保持的情况下自然冷却
(
冷却速度小于
10℃/min)
,室温移除取出两块镜面钢板,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗高频覆铜板
。
76.实施例2:纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备
77.本实施例中,纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板包括纳米陶瓷复合材料薄膜胶片以及在纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的上下表面设置的电子铜箔
。
78.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,由以下重量份数的原料组成:
79.分子式为
mo
1/6
siti
1/4
o3无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
份
、
聚四氟乙烯
60
份
、
去离子水
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷2份;
80.其中,上述无机氧化物纳米陶瓷复合材料包括以下重量份数的原料:
81.四乙氧基硅烷
30
份
、
三钛酸钠
3.6
份
、
二水钼酸钠
5.8
份
、
浓度为
2.0m
的氢氧化钠溶液
10
份
、
去离子水
1000
份以及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物2份
。
82.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的制备方法包括以下步骤:
83.1)
将所述重量的四乙氧基硅烷和硝酸铝混合均匀,得到溶液备用;
84.2)
将按所述重量称取的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物表面活性剂,在温度为
25℃
和搅拌速度为
1000rmp
的条件下,与所述重量份的去离子水混合,慢慢将温度升至
100℃
;
85.3)60min
后,并向得到的溶液体系中加入所述浓度为
2.0m
的氢氧化钠水溶液,继续搅拌
30min
;
86.4)
在搅拌速度为
1000rmp
的搅拌条件下,将步骤
1)
准备的溶液快速注射进入步骤
3)
所得体系中,白色凝胶状沉淀迅速形成;
87.5)
将所述步骤
4)
得到的沉淀过滤
、
干燥,得到白色固体粉末;
88.6)
将步骤
5)
所得白色固体粉末放置于马弗炉中,马弗炉以
5℃/min
的升温速度加热至
600℃
,保持设定温度
6h
,得到所述分子式为
mo
1/6
siti
1/4
o3的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒
。
89.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的制备方法包括以下步骤:
90.s1
:将所述重量份的聚四氟乙烯与所述重量份的
3-氨基丙基三甲基硅烷混合,于
25℃
条件下搅拌
1.0h
;
91.s2
:将所述重量
(30
份
)
的分子式为
mo
1/6
siti
1/4
o3的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒与
40
份去离子水混合,并超声分散
60min
,室温静置
30min
后,去除沉淀部分,得到稳定分散液备用;
92.s3
:在搅拌速度为
200rpm
和
25℃
的条件下,将步骤
s2
所得
mo
1/6
siti
1/4
o3的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒的水分散液缓慢加入步骤
s1
所得的聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷体系中,加入速度为
60ml/min
,得到均匀涂膜用浆料;
93.s4
:将步骤
s3
得到的涂膜用浆料,通过涂膜均匀滴涂在聚四氟乙烯模具上,于
120℃
下干燥
90min
,然后取出所述模具并乘热剥离所述模具上形成的薄膜,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片
。
94.上述的纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备方法包括以下步骤:
95.m1
:将上述所得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片置于
410℃
下烧结
10min
,取出冷却;
96.m2
:将所述步骤
m1
得到的烧结后的所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片剪裁成所需一定尺寸,于所裁得胶片上表面覆以第一电子铜箔和下表面
覆以第二电子铜箔,得到类似于三明治材料体系;
97.m3
:然后将步骤
m2
所得三明治类似体系置于两块镜面钢板中间,并平放于真空热压机内,在
410℃
和
1000psi
的条件下进行真空热压合,
2h
后,在压力保持的情况下自然冷却
(
冷却速度小于
10℃/min)
,室温移除取出两块镜面钢板,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗高频覆铜板
。
98.实施例3:纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备
99.本实施例中,纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板包括纳米陶瓷复合材料薄膜胶片以及在纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的上下表面设置的电子铜箔
。
100.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,由以下重量份数的原料组成:
101.分子式为
mo
1/6
nb
1/5
siti
1/4o3.5
无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
份
、
聚四氟乙烯
60
份
、
去离子水
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷2份;
102.其中,上述无机氧化物纳米陶瓷复合材料包括以下重量份数的原料:
103.四乙氧基硅烷
30
份
、
三钛酸钠
3.6
份
、
二水钼酸钠
5.8
份
、
铌酸锂
4.2
份
、
浓度为
2.0m
的氢氧化钠溶液
10
份
、
去离子水
1000
份以及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物2份
。
104.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的制备方法包括以下步骤:
105.1)
将所述重量的四乙氧基硅烷和硝酸铝混合均匀,得到溶液备用;
106.2)
将按所述重量称取的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物表面活性剂,在温度为
25℃
和搅拌速度为
1000rmp
的条件下,与所述重量份的去离子水混合,慢慢将温度升至
100℃
;
107.3)60min
后,并向得到的溶液体系中加入所述浓度为
2.0m
的氢氧化钠水溶液,继续搅拌
30min
;
108.4)
在搅拌速度为
1000rmp
的搅拌条件下,将步骤
1)
准备的溶液快速注射进入步骤
3)
所得体系中,白色凝胶状沉淀迅速形成;
109.5)
将所述步骤
4)
得到的沉淀过滤
、
干燥,得到白色固体粉末;
110.6)
将步骤
5)
所得白色固体粉末放置于马弗炉中,马弗炉以
5℃/min
的升温速度加热至
600℃
,保持设定温度
6h
,得到所述分子式为
mo
1/6
nb
1/5
siti
1/4o3.5
的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒
。
111.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的制备方法包括以下步骤:
112.s1
:将所述重量份的聚四氟乙烯与所述重量份的
3-氨基丙基三甲基硅烷混合,于
25℃
条件下搅拌
1.0h
;
113.s2
:将所述重量
(30
份
)
的分子式为
mo
1/6
nb
1/5
siti
1/4o3.5
的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒与
40
份去离子水混合,并超声分散
60min
,室温静置
30min
后,去除沉淀部分,得到稳定分散液备用;
114.s3
:在搅拌速度为
200rpm
和
25℃
的条件下,将步骤
s2
所得
mo
1/6
nb
1/5
siti
1/4o3.5
的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒的水分散液缓慢加入步骤
s1
所得的聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷体系中,加入速度为
60ml/min
,得到均匀涂膜用浆料;
115.s4
:将步骤
s3
得到的涂膜用浆料,通过涂膜均匀滴涂在聚四氟乙烯模具上,于
120℃
下干燥
90min
,然后取出所述模具并乘热剥离所述模具上形成的薄膜,得到所述纳米陶瓷
复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片
。
116.上述的纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备方法包括以下步骤:
117.m1
:将上述所得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片置于
410℃
下烧结
10min
,取出冷却;
118.m2
:将所述步骤
m1
得到的烧结后的所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片剪裁成所需一定尺寸,于所裁得胶片上表面覆以第一电子铜箔和下表面覆以第二电子铜箔,得到类似于三明治材料体系;
119.m3
:然后将步骤
m2
所得三明治类似体系置于两块镜面钢板中间,并平放于真空热压机内,在
410℃
和
1000psi
的条件下进行真空热压合,
2h
后,在压力保持的情况下自然冷却
(
冷却速度小于
10℃/min)
,室温移除取出两块镜面钢板,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗高频覆铜板
。
120.实施例4:纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备
121.本实施例中,纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板包括纳米陶瓷复合材料薄膜胶片以及在纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的上下表面设置的电子铜箔
。
122.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,由以下重量份数的原料组成:
123.分子式为
mo
1/6
nb
1/5
sc
1/3
siti
1/4
o4无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
份
、
聚四氟乙烯
60
份
、
去离子水
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷2份;
124.其中,上述无机氧化物纳米陶瓷复合材料包括以下重量份数的原料:
125.四乙氧基硅烷
30
份
、
三钛酸钠
3.6
份
、
二水钼酸钠
5.8
份
、
铌酸锂
4.2
份
、
硝酸钪
10
份
、
浓度为
2.0m
的氢氧化钠溶液
10
份
、
去离子水
1000
份以及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物2份
。
126.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的制备方法包括以下步骤:
127.1)
将所述重量的四乙氧基硅烷和硝酸铝混合均匀,得到溶液备用;
128.2)
将按所述重量称取的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物表面活性剂,在温度为
25℃
和搅拌速度为
1000rmp
的条件下,与所述重量份的去离子水混合,慢慢将温度升至
100℃
;
129.3)60min
后,并向得到的溶液体系中加入所述浓度为
2.0m
的氢氧化钠水溶液,继续搅拌
30min
;
130.4)
在搅拌速度为
1000rmp
的搅拌条件下,将步骤
1)
准备的溶液快速注射进入步骤
3)
所得体系中,白色凝胶状沉淀迅速形成;
131.5)
将所述步骤
4)
得到的沉淀过滤
、
干燥,得到白色固体粉末;
132.6)
将步骤
5)
所得白色固体粉末放置于马弗炉中,马弗炉以
5℃/min
的升温速度加热至
600℃
,保持设定温度
6h
,得到所述分子式为
mo
1/6
nb
1/5
sc
1/3
siti
1/4
o4的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒
。
133.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的制备方法包括以下步骤:
134.s1
:将所述重量份的聚四氟乙烯与所述重量份的
3-氨基丙基三甲基硅烷混合,于
25℃
条件下搅拌
1.0h
;
135.s2
:将所述重量
(30
份
)
的分子式为
mo
1/6
nb
1/5
sc
1/3
siti
1/4
o4的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒与
40
份去离子水混合,并超声分散
60min
,室温静置
30min
后,去除沉淀部分,
得到稳定分散液备用;
136.s3
:在搅拌速度为
200rpm
和
25℃
的条件下,将步骤
s2
所得
mo
1/6
nb
1/5
sc
1/3
siti
1/4
o4的无机氧化物纳米陶瓷复合材料颗粒的水分散液缓慢加入步骤
s1
所得的聚四氟乙烯
/3-氨基丙基三甲基硅烷体系中,加入速度为
60ml/min
,得到均匀涂膜用浆料;
137.s4
:将步骤
s3
得到的涂膜用浆料,通过涂膜均匀滴涂在聚四氟乙烯模具上,于
120℃
下干燥
90min
,然后取出所述模具并乘热剥离所述模具上形成的薄膜,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片
。
138.上述的纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备方法包括以下步骤:
139.m1
:将上述所得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片置于
410℃
下烧结
10min
,取出冷却;
140.m2
:将所述步骤
m1
得到的烧结后的所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗薄膜胶片剪裁成所需一定尺寸,于所裁得胶片上表面覆以第一电子铜箔和下表面覆以第二电子铜箔,得到类似于三明治材料体系;
141.m3
:然后将步骤
m2
所得三明治类似体系置于两块镜面钢板中间,并平放于真空热压机内,在
410℃
和
1000psi
的条件下进行真空热压合,
2h
后,在压力保持的情况下自然冷却
(
冷却速度小于
10℃/min)
,室温移除取出两块镜面钢板,得到所述纳米陶瓷复合材料填充低介电常数
、
超低介质损耗高频覆铜板
。
142.实施例5:纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板的制备
143.本实施例中,纳米陶瓷复合材料填充树脂基高频覆铜板包括纳米陶瓷复合材料薄膜胶片以及在纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的上下表面设置的电子铜箔
。
144.上述纳米陶瓷复合材料薄膜胶片,由以下重量份数的原料组成:
145.分子式为
mo
1/12
nb
1/5
sc
1/3
siti
1/4w1/12
o4无机氧化物纳米陶瓷复合材料
30
份
、
聚四氟乙烯
60
份
、
去离子水
40
份以及
3-氨基丙基三甲基硅烷2份;
146.其中,上述无机氧化物纳米陶瓷复合材料包括以下重量份数的原料:
147.四乙氧基硅烷
30
份
、
三钛酸钠
3.6
份
、
二水钼酸钠
2.9
份
、
铌酸锂
4.2
份
、
硝酸钪
10
份
、
六水钨酸钠
2.7
份
、
浓度为
2.0m
的氢氧化钠溶液
10
份
、
去离子水
1000
份以及聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物2份
。
148.其中,所述无机氧化物纳米陶瓷复合材料的制备方法包括以下步骤:
149.1)
将所述重量的四乙氧基硅烷和硝酸铝混合均匀,得到溶液备用;
150.2)
将按所述重量称取的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷嵌段聚合物表面活性剂,在温度为
25℃
和搅拌速度为
1000rmp
的条件下,与所述重量份的去离子水混合,慢慢将温度升至
100℃
;
151.3)60min
后,并向得到的溶液体系中加入所述浓度为
2.0m
的氢氧化钠水溶液,继续搅拌
30min
;
152.4)
在搅拌速度为
1000rmp
的搅拌条件下,将步骤
1)
准备的溶液快速注射进入步骤
3)
所得体系中,白色凝胶状沉淀迅速形成;
153.5)
将所述步骤
4)
得到的沉淀过滤
、
干燥,得到白色固体粉末;
154.6)
将步骤
5)
所得白色固体粉末放置于马弗炉中,马弗炉以
5℃/min
的升温速度加热至
600℃
,保持设定温度
6h
,得到所述分子式为
mo
1/12
nb
1/5
sc
1/3
siti
1/4w1/12
o4的无机氧化物
[0167][0168]
采用
astm638
方法分别测试上述实施例
1-5
所制备得到的纳米陶瓷复合材料薄膜胶片的力学性能,测试结果见表
2。
[0169]
表2[0170][0171][0172]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制
。
应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围
。
因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准
。