低吸水率和低介电损耗PTFE/SiO2复合材料制备

研究了SiO2的改性以及改性SiO2对PTFE/SiO2复合材料介电和吸水性能的影响。结果证明,SiO2经改性后,PTFE/SiO2复合材料的吸水率和介电损耗明显降低,傅立叶变换红外光谱和X光电子能谱显示经偶联剂改性处理后,硅烷偶联剂包覆在SiO2表面,改善了其与树脂基体之间界面性能,进而对复合材料的各项性能产生影响。扫描电子显微镜观察,复合材料界面间结合紧密。硅烷偶联剂改性SiO2过程中加入适量的乙酸,可以使改性效果更佳,制备的PTFE/SiO2复合材料各项性能最佳,介电常数达到2.933,损耗因子降至0.0013,复合材料热压烧结后的密度达到2.116 g/cm3、吸水率降至0.035%,热膨胀系数降至36×10^-6 K^-1。

压延工艺制备PTFE/SiO2复合材料的厚度均匀性优化

运用实验设计(DOE)工具,对压延工艺制备聚四氟乙烯/二氧化硅(PTFE/SiO2)复合材料的厚度均匀性进行优化。首先设计部分因子实验筛选显著因子;再设计全因子实验并进行方差分析,通过理论模型找到满足目标的压延工艺参数组合。结果显示,以旋转法、辊间隙分段微调、压延次数为4次时,压延辊对材料内部产生的机械应力得到有效释放,所制复合材料的厚度均匀性最优,厚度均值为0. 508 mm,标准偏差为0. 005 2,满足高频介电材料对复合材料厚度均匀性的苛刻要求。验证了采用优化的工艺参数连续三次实验制备的复合材料厚度一致性,结果显示过程能力指数(Cpk)为1. 45,说明压延工艺过程能力良好,具备连续实验的能力。