[发明专利]一种制造高介电复合薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子功能材料技术领域，尤其是涉及一种制造高介电复合薄膜的方法。

背景技术

近年来，随着电子技术的高速发展，具有高介电常数的电介质材料无论是在电气材料、储能器件、电力工程，还是在微电子行业都发挥着不可替代的重要作用。但是，现有的作为薄膜电容器的主要材料的聚合物介电薄膜，虽然具有柔性好、重量轻、耐高压、耐冲击等优点，但是其本身的介电常数较低，限制了它的应用。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制造既具有高介电常数、也具有低损耗性能的高介电复合薄膜的方法。

本发明公开的技术方案包括：

提供了一种制造高介电复合薄膜的方法，其特征在于，包括：将微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末均匀混合，获得混合材料粉末；将所述混合材料粉末溶于有机溶剂中，获得有机混合溶液；将所述有机混合溶液在室温下真空静置脱泡；将所述有机混合溶液在基板上流延刮膜，获得平板膜；加热所述平板膜使所述有机溶剂从所述平板膜中挥发，获得聚偏氟乙烯-钛酸钡-钛酸锶复合薄膜。

进一步地，其中所述将微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末均匀混合包括：将所述微米钛酸钡与所述纳米钛酸锶按照重量比10:1至4:1的比例球磨混合均匀，获得第一混合粉末；将所述聚偏氟乙烯粉末与所述第一混合粉末按照重量比5:1至2:1的比例球磨混合均匀，获得所述混合材料粉末。

进一步地，其中所述将所述混合材料粉末溶于有机溶剂中包括：将所述混合材料粉末加入到所述有机溶剂中，在超声下搅拌直至所述聚偏氟乙烯粉末完全溶解；其中所述有机溶剂为所述聚偏氟乙烯粉末的重量的4至8倍。

进一步地，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、氯仿、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯或者四甲基脲。

进一步地，其中所述将所述有机混合溶液在室温下真空静置脱泡包括：将所述有机混合溶液在室温下真空静置脱泡2至3小时。

进一步地，所述平板膜的厚度为100至150微米。

进一步地，其中所述加热所述平板膜使所述有机溶剂从所述平板膜中挥发包括：将所述平板膜置于真空干燥箱中；加热所述真空干燥箱使所述真空干燥箱的温度到达预定温度；使所述真空干燥箱在所述预定温度保持恒温8至12小时。

进一步地，所述预定温度为60至80摄氏度。

进一步地，所述基板为玻璃板。

本发明的实施例中，针对传统介电材料不能同时具备高介电性能、低损耗、优异的力学性能和加工性能的问题，提出了基于聚偏氟乙烯和钛酸钡、钛酸锶的复合介电材料的制造方法，通过本发明的实施例中的方法，可将纳米粒径的钛酸锶粒子填充入微米粒径的钛酸钡粒子之间的空隙之中，可以使钛酸钡粒子的堆积更加的紧密，从而可以较大的提高获得的复合薄膜的介电常数并降低损耗。该方法制造出的聚偏氟乙烯/钛酸钡/钛酸锶三相复合薄膜具有高介电常数值，低的介电损耗值，且保存了优异的力学性能和加工性能，同时该制造方法还具有原材料成本低，制造工艺易于掌握等特点。

附图说明

图1是本发明一个实施例的制造高介电复合薄膜的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细说明本发明的实施例的制造高介电复合薄膜的方法的具体步骤。

如图1所示，本发明的实施例中，一种制造高介电复合薄膜的方法包括步骤10、步骤12、步骤14、步骤16和步骤18。下面参考本发明的实施例对各个步骤进行详细说明。

步骤10：混合微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末。

本发明的实施例中，可以首先将微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末均匀混合，获得混合材料粉末。

本发明的实施例中，这里的“微米钛酸钡”是指粒子尺寸为微米级别的尺寸的钛酸钡，“纳米钛酸锶”是指粒子尺寸为纳米级别的尺寸的钛酸锶。

本发明的实施例中，可以使用任何适合的方法将聚偏氟乙烯和聚噻吩均匀混合。例如，一个实施例中，可以使用球磨设备，即将微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末加入球磨设备中，用球磨设备将加入的微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末球磨混合，得到混合材料粉末。其中，用球磨设备球磨混合聚偏氟乙烯和聚噻吩的时间可以根据实际情况的需要而定。

本发明的实施例中，加入的微米钛酸钡、纳米钛酸锶和聚偏氟乙烯粉末的量相互之间可以具有一定的比例。例如，微米钛酸钡和纳米钛酸锶的重量比可以是10:1至4:1，而聚偏氟乙烯粉末与微米钛酸钡和纳米钛酸锶的和的重量比可以是5:1至2:1。