鋁硼硅酸鹽玻璃介電性能與光學(xué)堿度關(guān)系研究.pdf

1、玻璃纖維作為最主要的增強(qiáng)材料在印刷電路基板、雷達(dá)天線罩的制作中已被廣泛應(yīng)用。當(dāng)代電子科技正朝著微型化、高性能、高密度、多功能的方向發(fā)展，除要求相關(guān)的雷達(dá)罩體、基片、封裝等介質(zhì)材料具有高熱導(dǎo)、高強(qiáng)度外，還要求有低的介電常數(shù)和低的介質(zhì)損耗，從而加快信號(hào)傳遞的速度，減小串?dāng)_和降低能量損耗。因而，研究低介電玻璃纖維勢(shì)在必行。
　　 鋁硼硅酸鹽玻璃系統(tǒng)作為低介電玻璃纖維的基礎(chǔ)系統(tǒng)，一直被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。本文選擇原始E玻璃系統(tǒng)為基礎(chǔ)，分

2、別研究SiO2、 B2O3、Al2O3對(duì)玻璃介電性能和失透溫度范圍的影響，從而確定基礎(chǔ)組成的配比范圍。根據(jù)前期試驗(yàn)選擇因素水平即：SiO2:51.5％、53.5％、55.5％，Al2O3:12.5％、14.5％、15.5％; CaO:4.0％，7.0％，10.0％進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)分析。最終得到的最優(yōu)配比為：SiO2:53.5％，Al2O3:14.5％; CaO:4.0％，即此配比的玻璃具有較低的介電常數(shù)和較低的介電損耗，熔制情

3、況較佳。
　　 本論文利用線性回歸模型確定了系統(tǒng)介電性能與實(shí)驗(yàn)因素的關(guān)系，并對(duì)回歸方程進(jìn)行了優(yōu)化。利用優(yōu)化的回歸方程對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了預(yù)測(cè)。并對(duì)預(yù)測(cè)精度、預(yù)測(cè)的適用條件等進(jìn)行了分析。根據(jù)線性回歸原理，以玻璃的理論光學(xué)堿度(Λth）為自變量，相對(duì)介電常數(shù)(εr)為因變量，利用49組數(shù)據(jù)擬合出介電常數(shù)與光學(xué)堿度之間關(guān)系的線性回歸方程方程。一元線性回歸分析表明，玻璃介電常數(shù)和理論光學(xué)堿度值之間存在線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9245。以氧化

4、鎂替代氧化鈣，利用回歸方程對(duì)玻璃組分變化后介電常數(shù)的值進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果相近，從而證明了方程的正確性，并且從光學(xué)堿度的角度解釋了玻璃介電常數(shù)隨組成變化的規(guī)律。在一定范圍內(nèi)可以根據(jù)氧化物的光學(xué)堿度值選擇用于制備低介電常數(shù)玻璃纖維的氧化物種類。
　　 通過(guò)紅外光譜、差熱分析等測(cè)試手段對(duì)TiO2取代部分CaO后玻璃的性能進(jìn)行了研究，得出結(jié)論如下：隨TiO2含量的增加，玻璃相對(duì)介電常數(shù)隨之降低；紅外光譜表明：TiO2沒(méi)有取代C