含氟芳香族低介电损耗PI薄膜的制备与性能

聚酰亚胺(PI)薄膜在5G通信场景中具有广阔的使用前景,但5G天线基材对于PI薄膜在高频电场下的介电损耗等性能有十分苛刻的要求。本文制备了含氟共聚PI薄膜,并对其在高频下影响介电性能的部分因素进行探索。采用红外、紫外、热重分析、差示扫描量热等多种测试方法对不同共聚比例PI薄膜样品的热性能、热稳定性和光透过性等进行研究。结果表明,PI薄膜的最高透光率都在90%以上;PI-AD系列PI薄膜最大拉伸强度为112.68 MPa,拉伸模量为3.22 GPa;PI-AE系列PI薄膜的最大拉伸强度为119.32 MPa,拉伸模量为3.52 GPa。PI薄膜受热分解的温度均达到500℃以上,玻璃化转变温度达到270℃以上;含氟共聚PI薄膜在电场为10 GHz的条件下,介电常数都低于3,最低介电损耗为0.00412。

Cu_(x)S_(y)-MoS_(2)异质结构的介电损耗调控及其高效电磁波吸收

二硫化钼(MoS_(2))因高的比表面积和独特的电子结构在电磁波(EMW)吸收领域备受关注,但其高导电性导致EMW吸收性能较差。为了解决这个问题,本文引入Cu_(x)S_(y)纳米颗粒,构建一种独特的Cu_(x)S_(y)-MoS_(2)异质结构,以实现适当的阻抗匹配和衰减能力。通过调控Cu_(x)S_(y)纳米颗粒,达到调节介电损耗能力,以使Cu_(x)S_(y)-MoS_(2)材料在低、中、高频率下都能表现出优异的EMW吸收性能。Cu_(x)S_(y)-MoS_(2)样品在12.68 GHz的频率下,表现出高达-72.77 dB的反射损耗(RL),而材料的匹配厚度仅为1.99 mm,优于大多数金属硫化物异质结构。此外,它还具有宽的有效吸收带宽(EAB),在1.73 mm处达到5.1 GHz(12.9~18.0 GHz)。这项工作为设计具有强吸收、宽频带和薄厚度的MoS_(2)基吸波材料提供了新的策略。

超低介电损耗、超低CTE的高耐热CCL的开发

运用全碳氢结构树脂,通过配方设计,制备了具有超低低介损耗,超低CTE(X/Y/Z)、高耐热特性的高速覆铜板。测试了粘结片的固化反应性及流变特性,并对覆铜板的各项性能进行了测试。结果表明,所制备的覆铜板具有良好的综合性能,玻璃化温度Tg为252℃、10GHz频率下介电损耗角正切Df为0.00094、Z-CTE的50~260℃尺寸变化率为0.86%,Y-CTE为15ppm/℃,插损为-0.65dB/inch,能够满足单通道数据传输速率为112Gbps的材料需求。

基于介电损耗的电磁线圈匝间绝缘寿命研究

低压电磁线圈作为电气设备的核心部件,其匝间绝缘失效问题尤其突出。为评估低压电磁线圈匝间绝缘寿命,对制作的双绞线试样在210℃、230℃、250℃下分别进行10个老化周期的加速热老化试验,探究热应力对其电气性能的影响规律。结果表明,随着老化温度升高、老化时间增加,介电损耗与之呈现出直接正相关变化规律。为此提出一种基于介电损耗的失效率模型判断匝间绝缘寿命,并根据Arrhenius模型拟合温度寿命曲线对所提出失效率模型进行精度验证。结果表明,所提出基于介电损耗的失效率模型误差率为0.744%,对评估匝间绝缘寿命具有较高的准确性。

基于低介电损耗聚酰亚胺的挠性覆铜板结构设计与性能

在5G时代大背景下,随着印制电路板向高频、高速与高密度方向发展,高耐热、低介电损耗的聚酰亚胺材料在PCB中得到了广泛的关注。本文制备了含氟聚酰亚胺基膜(MPI),其在50℃~250℃的热膨胀系数为19.6ppm/℃,玻璃化转变温度为342℃,表现出优异的尺寸稳定性和耐热性能。另外,本文合成了低介电损耗的热塑性聚酰亚胺(MTPI),该薄膜的Df值为0.0023且具有良好的阻燃性。通过对MPI/MTPI/Cu单面板进行性能表征,发现其剥离强度可达到1.4N/mm,在310℃的锡焊浴中不会发生爆板,呈现良好的耐热性。

兼具高导热、低膨胀系数的超低介电损耗封装材料

电子设备不断朝着高性能、高集成度的方向发展,其热管理变得愈发重要。在电子设备中广泛应用的聚合物材料具有质量轻、绝缘性和可加工性良好等优点,但导热性能较差,不能满足电子设备散热的需求。常见的解决方法是添加大量导热填料来增加填料之间的接触,在聚合物基体内部构建高效的导热通路,但这种方法会在复合材料内部引入缺陷,造成机械、介电等性能的劣化,而且高填充量还会带来复合体系加工性能差、制备成本高等一系列问题。

高频变压器介电损耗特性研究

环氧树脂(Epoxy,EP)因其电击穿强度高、化学性能稳定等优良性能,在电气绝缘领域得到了广泛的应用,是电力设备绝缘件的重要构成材料。然而,EP的介电响应与固态变压器介电损耗之间的关系尚不清楚这给材料选择和绝缘设计带来了很大的困难。本文作者采用甲基四氢苯酐(Methyl tetrahydrophthalic anhydride,MeTHPA),制备了EP/MeTHPA环氧/酸酐体系复合材料,表征了其宽温宽频介电响应性能,利用Havriliak-Negami方程进行最小二乘法拟合,解构典型相态下环氧树脂的复介电常数频谱,明确了典型相态下环氧树脂的介电松弛过程,获取了介电松弛特征参数,并对不同介电松弛过程的温度特性进行探究。为高频变压器用环氧树脂材料的筛选提供了有力支持。

纳米碳纤维对水泥基材料介电损耗性能的影响

采用基于波导法的电磁参数测试系统测试了纳米碳纤维(CNFs)掺量为水泥质量0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的CNFs增强水泥基材料在1.7~2.6GHz频率范围内的介电常数,通过分析介电常数实部(ε′)、介电常数虚部(ε″)和介电损耗角正切(tanδe),研究了CNFs对水泥基材料介电损耗性能的影响。结果表明:随着CNFs掺量的增加,水泥基材料的ε′、ε″和tanδe不断增大,极化能力和介电损耗能力不断增强,介电损耗性能不断提高。CNFs的掺增加了杂水泥基材料中的纤维相,且纤维相的介电常数更大,故水泥基材料的介电常数增大。

Sm掺杂SrTiO_(3)陶瓷的高介电常数和超低介电损耗性能研究

为了在SrTiO_(3)优异的性能基础上,在宽温度及频率范围内实现高介电常数与低介电损耗共存,文中采用固相合成法,通过在钛酸锶的A位掺杂三价稀土离子Sm制备了Sr_(1-3 x/2)Sm_(x)TiO_(3)(x分别为0.0050,0.0075,0.0100,0.0125)陶瓷材料,并对其相组成、微观结构和介电、存储性能进行了表征与分析。研究结果表明:经过N 2气氛对陶瓷样品进行退火处理后,所制备的Sr_(1-3 x/2)Sm_(x)TiO_(3)(SST)陶瓷样品均具有介电常数高且介电损耗较低,在较宽的范围内频率和温度稳定性优良的性能;在室温1 kHz下不同掺杂含量的陶瓷样品介电常数均在50000以上,介电损耗小于0.025;掺杂量为x=0.0100时,Sr_(0.985)Sm_(0.01)TiO_(3)陶瓷在低于10 kHz频率范围内同时得到大于60000较高的介电常数和小于0.025的低介电损耗,且拥有较大的弛豫激活能和电导激活能。

低介电损耗高力学强度氟树脂膜及其柔性覆铜板的制备研究

以可熔性聚四氟乙烯(PFA)为基体树脂,首先用聚合物和无机填料对树脂进行共混改性和填充改性,配置悬浮液;然后将悬浮液依次经过涂布和烧结,制备氟树脂基膜;最后将氟树脂基膜与铜箔一起压合制备柔性覆铜板(FC‐CL)。结果表明:制备得到的FCCL介电损耗为0.0015(10 GHz),抗张强度为38 MPa,吸水率为0.05%,耐锡焊性测试中(300℃,10 s,3次)无分层、氧化、起泡现象,剥离强度大于1.0 kgf/cm,具有较佳的综合性能。

高介电常数、低介电损耗聚合物复合电介质材料研究进展

高介电常数聚合物电介质材料作为当今信息功能材料的研究热点,具有实际的应用价值和前景。综述了聚合物基复合电介质材料的分类及优缺点,以及从材料微观结构设计和填料界面修饰出发(如三元杂化或设计核壳和三明治结构),来获得高介电常数、低介电损耗聚合物复合电介质材料的研究状况和应用前景,以期对高介电、低损耗聚合物基电介质材料有一个更直观全面的了解,进一步拓展该类材料在电气和生物工程领域的研究和应用。

低介电损耗高耐压强度BST介电陶瓷的研究

为了提高钛酸钡基陶瓷的击穿强度及降低介电损耗,用传统粉末冶金法制备了BaxSr1-xTiO3陶瓷（x=1,0.7,0.6,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1）。X射线衍射（XRD）分析结果表明,随着x的增加,BaxSr1-xTiO3陶瓷的晶胞体积增大。且在室温条件下（约25℃）,当x=1-0.7时其晶体结构为四方相结构,当x=0-0.6时,为立方结构。材料的介电常数及介电损耗随着x的增大而增大;而其频率稳定性则随着x的增大而减小。在Ba0.2S0.8TiO3粉体中以机械混合的方式添加ZnO后,随着ZnO添加量的增加,陶瓷的介电常数、击穿强度都随着增大,而介电损耗则减小,当ZnO的加入量为1.6%（质量分数）时,材料的介电常数和击穿强度达到最大值,而介电损耗最小。

苹果汁电导率及介电损耗因子影响因素的研究

本文研究了苹果汁的电导率与可溶性固形物含量、温度、粘度和NaCl浓度等因素的关系,并通过电导率与介电损耗因子的关系,确定不同频率下与离子介导相关的苹果汁的介电损耗因子。结果表明,苹果汁的电导率随可溶性固形物含量的增加呈先增大后减小的抛物线趋势,随温度线性增大,粘度大小对电导率的影响很小,添加少量NaCl苹果汁电导率成倍增大。借助SPASS数据分析软件,得出电导率同可溶性固形物含量、温度的非线性回归方程:σ=-28.69C2+17.292C+0.02T+0.135,R2为0.974,拟合度良好。通过计算获得苹果汁在不同频率下(13.56、27.12、40.68 MHz)与离子介导相关的介电损耗因子。这些结果和数据,可为欧姆和射频加热技术用于苹果汁生产提供基础数据支持。

掺杂对高纯氧化铝陶瓷介电损耗的影响

综述了不同杂质及掺杂对氧化铝陶瓷介电损耗影响的研究进展。原料中的杂质会增加氧化铝陶瓷的介电损耗,但可以通过掺杂来提高氧化铝陶瓷的介电损耗。MgO的加入在低频下会增加氧化铝陶瓷的介电损耗;但在微波频段,当MgO的加入量大于Mg在氧化铝中的固溶极限时,通过优化烧结工艺,可以得到1×10-5量级的介电损耗。加入适量的TiO2可以降低氧化铝在微波频段的损耗,但其作用机理还有待进一步研究。

乌青铜型BaNd_2Ti_4O_(12)微波介质陶瓷的电导和介电损耗(英文)

用固相反应合成了乌青铜型钛酸盐陶瓷BaNd2Ti4O12, 并用电化学阻抗和微波介质谐振测试表征了不同热处理和钽掺杂对电导和微波介电损耗的影响. 电导率随退火气氛(空气, 氧气和氮气)的变化与缺陷反应平衡2OO×■2VO··+O2↑+2e'和TiT×i+e'■Ti'Ti随氧分压的变化一致, 表明BaNd2Ti4O12具有n型导电性质. 在空气和氧气中退火有利于减少包括VO×, Ti'Ti和弱束缚电子在内的本征缺陷因而降低电导. 而在低氧分压的氮气中进行退火处理, 增加了缺陷的浓度, 同时提高了电导率. 在空气/氧气/氮气中的退火处理对微波介电损耗没有明显的影响, 表明本征缺陷对微波介电损耗的影响可以忽略. 空气退火处理样品的电导率和微波介电损耗低于空气淬火处理的样品; 其中电导的变化与缺陷反应平衡相关, 但空气退火降低微波介电损耗可能与退火消除晶格热应力有关. 五价钽的掺杂降低了电导但增大了微波介电损耗. 本研究表明空气退火处理能有效地改善BaNd2Ti4O12陶瓷的品质因子Q×f, 其值提高了约12%.

磁电复合材料CuFe_2O_4/PbZr_(0.53)Ti_(0.47)O_3的内耗与介电损耗

制备了组分为xCuFe2O4-(1-x)PbZr0.53Ti0.47O3(其中z=0.1,0.2,0.3,1.0)的磁电复合材料.XRD实验表明,样品中只存在着CuFe2O4和PbZr0.53Ti0.47O3相.利用多功能摆测量了样品在低频下(0.1-6.4Hz)的内耗,同时利用HP 4194A阻抗分析仪测量了样品低频(100 Hz-1 MHz)的介电损耗,分析了复合物中CuFe2O4和PZT对内耗及介电损耗分别所作的贡献.

与铁电、弛豫铁电相变及畴界有关的内耗和介电损耗

在ＫＤＰ、ＴＧＳ中，Ｔｃ附近分别观测到两个内耗（Ｑ－１）和介电损耗（Ｄ）峰，在ＬＮＰＰ中观测到相应的两个内耗峰，Ｐ１峰起源于二级相变的涨落效应，而Ｐ２与畴有关．考虑到Ｔｃ附近序参量以及由之而引起的畴界密度和畴界运动的粘滞系数随温度的显著变化，计算了与畴界运动有关的内耗和介电损耗，并和实验结果进行了比较．在弛豫铁电体ＰＭＮ—ＰＴ中，Ｔｃ以下也观测到相应于Ｐ２峰的内耗和介电损耗峰，考虑到畴界运动和其它一些因素。

反应RF磁控溅射法制备氧化铝薄膜及其介电损耗

在氧气和氩气的混合气氛中 ,利用反应射频磁控溅射铝靶制备了非晶氧化铝薄膜 ,其直流介电强度为 3～ 4MV/cm。当固定氩气流量 (压力 ) ,改变氧分压时 ,薄膜沉积速率先减小 ,再增大 ,然后又减小。适当的低工作气压和溅射功率下 ,薄膜的介电损耗可以达到 0 4% ,小于已报道的关于非晶氧化铝薄膜的损耗。从 1 0 0Hz到 5MHz。

BMN,BZN掺杂工业用BaTiO_3基陶瓷的介电损耗

采用固相反应合成了Ｂａ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３（ＢＭＮ），Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３（ＢＺＮ）复合钙钛矿型粉末，并用它来改善工业ＢａＴｉＯ３瓷的介电损耗特性，实验结果表明１３００－１４００℃烧结后，可获得至密度为９０％左右的瓷体。同时经频谱阻抗分析实验，表明这类材料随频率从１ＫＨｚ增加到１０００ｋＨｚ介电损耗显著降低，品质因数大幅度改善。

钛酸钡陶瓷在交变电场中的介电损耗分析

通过溶胶凝胶法制备钛酸钡粉体并通过传统烧结工艺制成钛酸钡陶瓷,用交流阻抗测试其在交变电场中对电流的响应过程.通过用EQU软件拟合出的最佳等效电路和资料,将由弛豫现象引起的介电损耗从总损耗中分离出来,分别考察了计及漏电导和忽略漏电导的介电损耗随频率变化的趋势.