0-3型改性陶瓷-聚合物復(fù)合材料制備及介電性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代微電子行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，0-3型改性陶瓷/聚合物復(fù)合材料越來越受到人們的關(guān)注，如何提高該復(fù)合材料的介電性能成了各國科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)。本文就綜合考慮陶瓷顆粒表面改性及其對界面連接作用的基礎(chǔ)上，提出采用螯合劑表面改性陶瓷，改善復(fù)合材料的界面連接，從而進(jìn)而提高0-3型改性陶瓷/聚合物二相復(fù)合材料和陶瓷/聚合物/金屬三相復(fù)合材料的介電性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過采用EDTA、酒石酸和葡萄糖酸鈉螯合劑對鈦酸鋇（BT）

2、進(jìn)行表面改性，并制備出不同體積組分的改性陶瓷/聚酰胺復(fù)合材料，經(jīng)過介電性能分析表明，酒石酸螯合劑效果最好。⑵通過熱壓法制備了系列酒石酸改性復(fù)合材料，制備的陶瓷體積分?jǐn)?shù)為70％時，改性BT/聚酰胺復(fù)合材料的介電性能達(dá)到最好，在100Hz頻率下，介電常數(shù)從73.8提高至75.9，且介電損耗一直保持在較低的水平。同時制備不同陶瓷體積分?jǐn)?shù)的改性陶瓷/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，當(dāng)陶瓷體積分?jǐn)?shù)為30％時，改性陶瓷/環(huán)氧樹脂的介電性能達(dá)到最好，在100Hz頻

3、率下，介電常數(shù)從12.1提高至17.6。其復(fù)合材料的紅外光譜分析表明：酒石酸與陶瓷顆粒表面的Ba2+發(fā)生螯合反應(yīng)，形成的螯合物層已經(jīng)引入至復(fù)合材料界面區(qū)域；對改性陶瓷復(fù)合材料SEM圖和 XRD譜圖分析表面：改性后陶瓷晶體結(jié)構(gòu)無變化，改性后陶瓷相與聚合物之間連接性能有所提高，改性后陶瓷顆粒表面的螯合物層顯著的改善了復(fù)合材料內(nèi)部的界面連接，并提高了陶瓷顆粒在復(fù)合材料中的分散性。⑶通過向改性的兩相復(fù)合材料中引入金屬鎳粉（Ni），制備了不同含量

4、的改性 BT/聚酰胺/Ni復(fù)合材料和改性 BT/環(huán)氧樹脂/Ni復(fù)合材料；介電性能分析表明：在改性BT/聚酰胺/Ni復(fù)合材料和改性BT/環(huán)氧樹脂/Ni復(fù)合材料中添加金屬粒子Ni可以提高復(fù)合材料的介電性能，在改性BT/聚酰胺/Ni三相復(fù)合材料中，當(dāng)Ni體積分?jǐn)?shù)為16％，改性BT/聚酰胺/Ni復(fù)合材料的介電常數(shù)達(dá)到181.2(100Hz)，比未添加Ni時復(fù)合材料的介電常數(shù)提高了139％；而對于改性BT/環(huán)氧樹脂/Ni復(fù)合材料，當(dāng)Ni體積分?jǐn)?shù)為