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《表面改性的钛酸钡-聚合物基复合材料的制备及其介电性能的研究(可编辑)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、摘要随着科技的进步，小型化、轻型化、低成本、高性能已成为现代电子产品发展的必然趋势，这对电子封装技术也提出了更高的要求。埋入式电容器作为电子封装系统屮重要的功能性器件，要求其所使用的埋入式电介质材料具有高的介电常数，低的损耗，及与印刷电路板良好的兼容性，而迄今为止，仍没有较为理想的材料能够满足这些要求。本文通过对铁电陶瓷钛酸顿(BT)进行导电性表面改性，分别制备了钛酸顿表面沉积聚苯胺(BT@PANI)和钛酸领表面负载碳纳米管(BT-CNT)的复合颗粒。以这些颗粒为填料，聚合物为基体制备了一系列特殊
2、的三相复合电介质材料，并对这些复合材料的介电性能进行了系统的研究。通过原位聚合法制备了BT@PANI复合颗粒，并将其填充到聚偏二氟乙烯(PVDF)屮，通过混合和热压工艺制备出BT@PANI/PVDF复合材料，研究了BT@PANI对BT@PANI/PVDF复合材料介电性能的影响。结果表明，该复合材料未出现典型的渗流效应；其介电常数随BT@PANI质量含量的增加显著增大(k=4500,1kHz,质量含量80%),而介电损耗及电导率仍保持较低值(tan5=1.62,o=5.0xl0-5S/m)，说明该复
3、合材料屮未形成导电通路。材料超高的介电常数主要源于高BT@PANI含量时导电性PANI所引起的大的界面极化。制备了不同PANI沉积量的BT@PANI复合颗粒，讨论了PANI沉积量，测试频率及温度对BT@PANI/epoxy复合材料介电性能的影响。结果显示，随着PANI沉积量的增加，材料的介电常数增大，当PANI沉积量为BT@PANI复合颗粒的26wt%时，其介电常数达53(1kHz),而电导率仍处于较低值1.64x10'S/m,材料未出现典型的渗流效应。介电常数的增大主要是由于增加的导电性PANI
4、引起了更大的界面极化所致。当测试温度为60°C〜100°C时，介电常数迅速增加，主要因为温度升高引起了更强烈的界面极化。另外，当温度接近epoxy的玻璃化转变点90°C时，epoxy分子链的运动加强，以及温度接近BT的居里点120°C时，BT发生相变，这对材料介电常数的增加也起了一定作用。通过机械球磨法制备了BT-CNT复合颗粒，并将其填充到聚偏二氟乙烯中制备了特殊的三相复合材料(BT-CNT/PVDF),研究了BT-CNT的含量，测试频率及温度对BT-CNT/PVDF复合材料介电性能的影响。结果
5、表明，随着BT-CNT质量含量的增加，复合材料的介电常数显著增加(k=98,1kHz,质量分数50%),而介电损耗及电导率仍保持较低的值(tan8=0.05,q=1.18x10-4S/m),该复合材料在填料质量含量为50%吋未出现典型的渗流效应。介电常数的增加主要来源于导电性CNT所引起的界面极化；而长的CNT经机械球磨在BT表面形成了较短的CNT片段，静屯吸附于BT表面，难以在整个复合材料屮形成导电性渗流网络。复合材料的介电常数随温度升高而增大，这说明温度增加导致了更强烈的界面极化。这些表而改性
6、的钛酸倾/聚合物复合材料具有高的介电常数，相对低的损耗和屯导率，且未发生典型的渗流效应，这对于埋入式电容器的应用具有重要意义。关键词：BT@PANI,BT-CNT,聚偏二氟乙烯，环氧树脂，复合材料，介电性AbstractWiththeadvancementoftechnology,miniaturization,lightweight,lowcostandhighperformancehavebecomeaninevitabletrendinthedevelopmentoftoday'select
7、ronicproducts.Therefore,electronicpackagingtechnologyhasbeeningreatdemand.Inanelectronicpackagingsystem,embeddedcapacitorisusedasanimportantfunctionaldevice.Materialsforembeddedcapacitorapplicationsrequireahighdielectricconstant,lowdielectriclossandth
8、egoodcompatibilitywithprintedcircuitboard.Sofar,noavailablematerialsatisfiesalltheserequirements.Inthisstudy,polyanilinedepositedBaTiCh(BT@PANI)andBaTiChsupporting-CNT(BT-CNT)hybridparticleswerepreparedthroughtheconductivesurfacemodificationof
