聚合物基高性能介电材料的三相复合研究
发布时间：2021-02-06 20:55
随着微电子技术的发展,电子产品越来越要求小型化和功能多样化。近几十年来,聚合物基复合材料以其与印刷电路板良好的相容性和相对优异的介电性能在微电子学界吸引了研究者们的广泛关注。导体/聚合物型复合材料和导体/陶瓷/聚合物型复合材料以其在介电常数的提升上优异的表现成为研究者们关注的焦点,但是这类材料同时也存在着介电损耗过高的问题。现阶段大量研究集中在导体填料的改性上,研究思路有导体填料的表面修饰、复合改性和包覆改性等,其中对多填料的复合与填充方式的研究相对较少。本文采用不同的表面改性剂对炭黑进行表面处理后通过水热法制备了炭黑-钛酸钡（CB-BT）复合粉体和钛酸钡粉体,并采用球磨混合方式制备了炭黑/钛酸钡（CB/BT）复合粉体。以不同的填料复合与填充方式:分别向环氧树脂基体中加入CB-BT、CB/BT以及按先后顺序加入CB与BT粉体,制备了炭黑/钛酸钡/环氧树脂三相复合材料。研究表明,通过水热法在与炭黑同一体系中合成的钛酸钡物相与炭黑表面性质有关,说明体系中存在着钛酸钡在炭黑颗粒表面进行异相形核与生长。将经浓硝酸氧化后的炭黑最适合作为导电填料,水热反应温度160℃、Ba2+
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 电介质材料及其理论基础
1.2.1 电介质材料的极化
1.2.2 电介质性能参数
1.3 聚合物基电介质复合材料
1.3.1 聚合物基电介质复合材料介电性能的理论模型
1.3.2 聚合物基电介质复合材料的分类
1.4 填料的处理方法
1.4.1 接枝改性
1.4.2 导电填料的表面包覆改性
1.4.3 导电填料与陶瓷填料的原位复合改性
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 实验
2.1 实验原料
2.2 实验仪器
2.3 材料的测试与表征
2.3.1 扫描电子显微镜（SEM）分析
2.3.2 粉体的X射线衍射（XRD）分析
2.3.3 透射电子显微镜（TEM）分析
2.3.4 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析
2.3.5 介电性能与绝缘性能测试
第三章 无机填料的的改性与制备
3.1 炭黑的表面改性
3.1.1 炭黑的显微结构及性质表征
3.1.2 炭黑的表面氧化处理
3.1.3 表面氧化炭黑粉体的氨水、丙酮处理
3.1.4 表面氧化炭黑粉体的CTAB处理
3.2 钛酸钡粉体以及炭黑-钛酸钡复合粉体的制备与表征
3.2.1 钛酸钡粉体以及炭黑-钛酸钡复合粉体的制备
3.2.2 不同表面改性炭黑-钛酸钡复合粉体的XRD分析
3.2.3 不同表面改性炭黑-钛酸钡复合粉体的SEM分析
3.2.4 水热反应条件对复合粉体形貌的影响
3.2.4.1 水热反应温度对CB-BT复合粉体形貌的影响
2+浓度对复合粉体形貌的影响"> 3.2.4.2 反应体系中Ba2+浓度对复合粉体形貌的影响
3.2.5 最佳条件下制备的钛酸钡粉体以及CB-BT复合粉体的性质表征
3.2.5.1 钛酸钡粉体的SEM表征
3.2.5.2 CB-BT复合粉体的XRD及TEM表征
3.3 CB/BT复合粉体的制备
3.4 NO-CB粉体、BT粉体、CB-BT复合粉体、CB/BT复合粉体的表面改性
3.4.1 KH550改性CB-BT粉体制备
3.4.2 KH550改性CB-BT粉体的傅里叶红外光谱表征
3.5 本章小结
第四章 炭黑/钛酸钡/环氧树脂复合材料的三相复合研究
4.1 炭黑/钛酸钡/环氧树脂三相复合材料的制备与介电性能
4.1.1 复合材料的制备
2+浓度对CB-BT/Epoxy复合材料介电性能的影响"> 4.1.2 水热体系中Ba2+浓度对CB-BT/Epoxy复合材料介电性能的影响
4.1.2.1 介电常数
4.1.2.2 介电损耗
4.2 填料的复合与填充方式对环氧树脂基复合材料介电性能的影响
4.2.1 介电常数
4.2.2 介电损耗
4.3 本章小结
第五章 CB-BT/Epoxy复合材料的介电性能
5.1 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料的影响
5.1.1 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料表面形貌的影响
5.1.2 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料介电常数的影响
5.1.3 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料介电损耗的影响
5.1.4 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料电导率的影响
5.2 CB-BT复合粉体的预烧对CB-BT/Epoxy复合材料介电性能的影响
5.2.1 CB-BT复合粉体的预烧
5.2.2 预烧CB-BT复合粉体的性质表征
5.2.3 CB-BT复合粉体的预烧对CB-BT/Epoxy复合材料介电常数的影响
5.2.4 CB-BT复合粉体的预烧对CB-BT/Epoxy复合材料介电损耗的影响
5.3 本章小结
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]氰酸酯/聚苯醚/超支化聚硅氧烷接枝纳米SiO2复合材料的性能[J]. 李婷婷,颜红侠,王倩倩,冯书耀. 中国塑料. 2014(01)
[2]颗粒填充聚合物高介电复合材料[J]. 黄兴溢,柯清泉,江平开,韦平,汪根林. 高分子通报. 2006(12)
[3]硅烷偶联剂用于非金属粉体表面改性的机理及应用中应注意的问题[J]. 李宝智,王文利. 中国粉体工业. 2006(04)
硕士论文
[1]炭黑改性及环氧树脂基复合材料[D]. 李泽伟.华南理工大学 2017
[2]高性能埋容复合介质材料的制备与性能[D]. 刘继红.华南理工大学 2013
本文编号：3021076
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 电介质材料及其理论基础
1.2.1 电介质材料的极化
1.2.2 电介质性能参数
1.3 聚合物基电介质复合材料
1.3.1 聚合物基电介质复合材料介电性能的理论模型
1.3.2 聚合物基电介质复合材料的分类
1.4 填料的处理方法
1.4.1 接枝改性
1.4.2 导电填料的表面包覆改性
1.4.3 导电填料与陶瓷填料的原位复合改性
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 实验
2.1 实验原料
2.2 实验仪器
2.3 材料的测试与表征
2.3.1 扫描电子显微镜（SEM）分析
2.3.2 粉体的X射线衍射（XRD）分析
2.3.3 透射电子显微镜（TEM）分析
2.3.4 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析
2.3.5 介电性能与绝缘性能测试
第三章 无机填料的的改性与制备
3.1 炭黑的表面改性
3.1.1 炭黑的显微结构及性质表征
3.1.2 炭黑的表面氧化处理
3.1.3 表面氧化炭黑粉体的氨水、丙酮处理
3.1.4 表面氧化炭黑粉体的CTAB处理
3.2 钛酸钡粉体以及炭黑-钛酸钡复合粉体的制备与表征
3.2.1 钛酸钡粉体以及炭黑-钛酸钡复合粉体的制备
3.2.2 不同表面改性炭黑-钛酸钡复合粉体的XRD分析
3.2.3 不同表面改性炭黑-钛酸钡复合粉体的SEM分析
3.2.4 水热反应条件对复合粉体形貌的影响
3.2.4.1 水热反应温度对CB-BT复合粉体形貌的影响
2+浓度对复合粉体形貌的影响"> 3.2.4.2 反应体系中Ba2+浓度对复合粉体形貌的影响
3.2.5 最佳条件下制备的钛酸钡粉体以及CB-BT复合粉体的性质表征
3.2.5.1 钛酸钡粉体的SEM表征
3.2.5.2 CB-BT复合粉体的XRD及TEM表征
3.3 CB/BT复合粉体的制备
3.4 NO-CB粉体、BT粉体、CB-BT复合粉体、CB/BT复合粉体的表面改性
3.4.1 KH550改性CB-BT粉体制备
3.4.2 KH550改性CB-BT粉体的傅里叶红外光谱表征
3.5 本章小结
第四章 炭黑/钛酸钡/环氧树脂复合材料的三相复合研究
4.1 炭黑/钛酸钡/环氧树脂三相复合材料的制备与介电性能
4.1.1 复合材料的制备
2+浓度对CB-BT/Epoxy复合材料介电性能的影响"> 4.1.2 水热体系中Ba2+浓度对CB-BT/Epoxy复合材料介电性能的影响
4.1.2.1 介电常数
4.1.2.2 介电损耗
4.2 填料的复合与填充方式对环氧树脂基复合材料介电性能的影响
4.2.1 介电常数
4.2.2 介电损耗
4.3 本章小结
第五章 CB-BT/Epoxy复合材料的介电性能
5.1 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料的影响
5.1.1 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料表面形貌的影响
5.1.2 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料介电常数的影响
5.1.3 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料介电损耗的影响
5.1.4 CB-BT添加量对CB-BT/Epoxy复合材料电导率的影响
5.2 CB-BT复合粉体的预烧对CB-BT/Epoxy复合材料介电性能的影响
5.2.1 CB-BT复合粉体的预烧
5.2.2 预烧CB-BT复合粉体的性质表征
5.2.3 CB-BT复合粉体的预烧对CB-BT/Epoxy复合材料介电常数的影响
5.2.4 CB-BT复合粉体的预烧对CB-BT/Epoxy复合材料介电损耗的影响
5.3 本章小结
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]氰酸酯/聚苯醚/超支化聚硅氧烷接枝纳米SiO2复合材料的性能[J]. 李婷婷,颜红侠,王倩倩,冯书耀. 中国塑料. 2014(01)
[2]颗粒填充聚合物高介电复合材料[J]. 黄兴溢,柯清泉,江平开,韦平,汪根林. 高分子通报. 2006(12)
[3]硅烷偶联剂用于非金属粉体表面改性的机理及应用中应注意的问题[J]. 李宝智,王文利. 中国粉体工业. 2006(04)
硕士论文
[1]炭黑改性及环氧树脂基复合材料[D]. 李泽伟.华南理工大学 2017
[2]高性能埋容复合介质材料的制备与性能[D]. 刘继红.华南理工大学 2013
本文编号：3021076
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