无碱铝硼硅酸盐玻璃的研究

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1、济南人’学帧卜譬化论文摘要玻璃纤维是无机非会属材料中一种新型功能材料和结构材料。它具有耐高温、抗腐蚀、强度商、比重较低、吸湿低、延伸小及绝缘好等一系列优异特性，目前已广泛应用于电子、通讯、核能、航空、航天、兵器、舰艇及海洋丌发、遗传工程等高新科技产业，成为二十一世纪不可缺少的可持续发展的高新技术材料。玻璃纤维作为最主要的增强材料在印刷电路基板、雷达天线罩的制作中已被广泛应用。当代电子科技J下朝着微型化、高密度、高性能、多功能的方向发展，除要求相关的雷达罩体、基片、封装等介质材料具有高热导、高强度外，还要求有低的介电常数和低的损耗，从而加快

2、信号传递的速度，减小串扰和降低能量损耗。碱土铝硼硅酸盐玻璃有着极其广泛的应用，可以用于光学组件、绝缘材料、耐热耐化学侵蚀容器和玻璃纤维等。能够满足低介电玻璃纤维的使用要求，因此研究该系统玻璃组成、结构与性能之间的关系足非常有必要的。本文采用了传统的熔融冷却法制备CaO．A1203．B203．Si02系统玻璃，研究了无碱铝硼硅酸盐玻璃结构与介电性能的关系。通过用B20替代CaO，测试不同硼含量的玻璃的密度、DSC和IR，以及玻璃粉受水侵蚀后，滤液中Si4+、A13+、Ca2+三种离子的含量随浸泡时l’日J的变化；结果发现，玻璃密度降低，转变

3、温度先降低后升高；Al"、Ca2+两种离子浸出量相当。分析了玻璃中化学键的连接状态，运用玻璃酸碱结构理论解释了玻璃结构的变化。随后研究了玻璃结构与介电性能之间的关系。覆铜板用铝硼硅酸盐玻璃结构中以键力较强的B—o—Si和Al—O—Si键为主，因而介电常数和介电损耗均较小，具有低介低损的特点。采用玻璃的光学碱度理论解释了低介电常数玻璃纤维介电常数随玻璃组成氧化物变化规律。研究了CaO、ZnO和MgO三种常用二价氧化物对介电常数的影响，发现三者使玻璃介电常数增大的顺序为CaO>ZnO>MgO；发现了P205的引入影响玻璃微观碱度的变化及其对玻

4、璃介电常数和耐水性的影响，B03向B04的转变，增大了玻璃的碱度；以玻璃相对介电常数为因变帚，理论光学碱度值为自变量，通过对37组玻璃的介电常数和理论光学碱度进行一元线性M归分析，符合线性关系。可以利用尤碱锝；硼竹阪黼玻璃的研’t氧化物的光学碱度值选择用于制备低介电常数玻璃纤维的原料。研究了抑制玻璃配合料熔制过程中硼的挥发的途径。通过向配合料中添加La203，降低了硼的挥发。玻璃配合料的热重曲线表明，添加La203后，配合料失重量降低l5．57％，显著降低了挥发量。添加La203的配合料的DSC曲线上在650。C和800。C附近分别有一宽

5、大的和明显的吸热峰，通过对在该温度下处理的硼酸与La203的混合物进行XRD分析，结果表明，硼挥发擐的降低主要是因为配合料在加热过程中生成了主要品相为La(B02)3和LaB03饱和蒸汽压较小等镧的硼酸盐。关键词：碱土锚硼硅酸舱玻璃；介电性能；光学碱度；硼挥发济l旬人学坝lj’≥化论文AbstractFiberglassisonekindofnewFunctionalMaterialsandthestructuralmaterialintheinorganicnonmetallicmaterials．Ithasaseriesofoutst

6、andingcharacteristicssuchaswellthermalstability,corrosionresistance?highintensity,lowerdensity，lowhygroscopicrate，lowstretchandwellinsulation．Ithasbeenappliedintheelectron，communication，nuclearpower,aviation，astronautics，weapon，navigationandoceandevelopment，geneticenginee

7、ringhighnewtechnologyindustriesandSOon．Fiberglassbecomesessentialsustainabledevelopmentsthehightechnologymaterialin21stcentury．Theprintedcircuitboard(PCB)andradararethemainapplicationoffiberglassintheelectronic．Presentlyelectronictechnologyisdevelopingtotheminiaturization

8、，thehighdensity,thehighperformance，themulti-purpose．Relatedmaterialsneednotonlyhashighheatconduc