[发明专利]一种碳化硅涂层包敷的碳泡沫树脂基复合材料基板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅涂层包敷的碳泡沫树脂基复合材料基板，由碳化硅涂层包敷的碳泡沫和树脂复合而成，其中碳化硅涂层包敷的碳泡沫体积分数为2~10%，树脂体积分数为90~98%，其特征在于所述的碳泡沫为三聚氰胺基碳泡沫，呈三维开孔网状结构；所述的碳化硅涂层均匀沉积在碳泡沫骨架上，形成连续包覆结构；所述的树脂为改性酚醛石墨烯树脂、改性聚苯胺树脂中的一种，该基板制备方法包括三聚氰胺泡沫热解、化学气相沉积碳化硅涂层和树脂预浸料真空浸渍加热固化。本发明采用碳化硅涂层包敷的碳泡沫为增强相，提高复合材料基板的耐高温和抗压性能，通过填充树脂，提高复合材料基板的整体介电性能。

技术领域

本发明涉及一种碳泡沫树脂基复合材料基板及其制备方法，特别是涉及一种碳化硅涂层包敷的碳泡沫树脂基复合材料基板及其制备方法。

背景技术

介电材料又称电介质，是可用于控制存储电荷及电能的电绝缘材料，在现代电子及电力系统中具有重要的战略地位。介电材料主要包括电容器介电材料和微波介电材料两大体系。其中用作电容器介质的介电材料，要求材料的电阻率高，介电常量大，在整个介电材料中占有很大比重。介电材料也可分为有机和无机两大类，种类繁多。随着信息和微电子工业的飞速 发展对半导体器件微型化、集成化、智能化、高频化和平面化的应用需求增加，越来越多的 电子元件，如介质基板、介质天线、嵌入式薄膜电容等，既要介电材料具备优异的介电性能， 又要其具备良好的力学性能和加工性能。然而，通过简单的混合而成的聚合物基复合介电材料在电化学性能上虽然有了一定的提高，也克服了部分缺陷，但仍然难以满足电子行业对电子材料越来越高的性能要求，因此，深入研发更高性能的树脂基复合介电材料依然是今后电子材料发展的方向。

申请号为201611000259.1的中国发明专利公开了一种高介电常数复合材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备而成：10-30份的聚偏二氟乙烯，5-15份的丙烯醇，5-15份的二乙酰氧基丁烷，2-5份的二乙基二硫化物，0.1-0.5份的纳米二氧化钛，0.5-2份的醋酸铅，0.5-1份的纳米氧化铜，1-3份的偶联剂，1-5份的交联剂，该发明利用高分子的交联和有机-无机杂化的原理，使其具有介电常数大，工作温度高的优点，促进了介电材料在高温环境中工作的电子器件上的应用。

申请号为201510546213.9的中国发明专利公开了一种高介电常数复合材料，以双马来酰亚胺树脂单体、马来酸酐、八甲基环四硅氧烷、季戊四醇四丙烯酸酯、酚氧树脂、异构十三醇聚氧乙烯醚、聚己内酰胺树脂、填料与乙二醇为原料制备树脂基复合体系；再将树脂基复合体系置入模具中，热压即得到高介电常数复合材料，具有优异的力学性能、耐热性能，满足高介电常数复合材料的发展应用。

申请号为201810103300.0的中国发明专利公开了一种高介电常数复合材料的制备方法及其应用，该方法采用将硫酸亚铁、陶瓷纤维、1,4-环己烷二甲醇酯加入到高锰酸钾溶液中进行超声分散，将超声反应液在油浴中保温搅拌、离心分离并干燥后得到氧化改性产物，接着向氧化改性产物加入硫酸溶液进行超声反应，超声完成后用水稀释、过滤并将所得沉淀水洗至中性，干燥后球磨，得到球磨产物，再将甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇树脂和球磨产物于冰水浴中添加乙二醇溶液，超声震荡后加入硫化剂和偶联剂继续超声震荡，并将得到的混合液与四氢呋喃熔融共混、造粒、热压，得到成品高介电常数复合材料。制备而成的高介电常数复合材料，其介电常数高、韧性好，在电容器制造上具有良好的应用前景。

申请号为03104776.9的中国发明专利公开了含有碳纳米管的高介电复合材料及其制备方法，属于高介电材料技术领域。该发明所述复合材料含有碳纳米管CNT和钛酸钡BaTiO₃，有机材料聚偏氟乙烯PVDF，其配方按体积比为：碳纳米管2~12%，钛酸钡20%以及聚偏氟乙烯68~78%。其制备方法采用热压法来降低成型温度、缩短制备时间，在较短的时间内获得性能稳定、韧性好的复合材料。该发明通过热压制备的含有碳纳米管的高介电常数复合材料，具有高的介电常数，且制备工艺简单，节省能源，材料韧性好。通过调节添加组分的相对含量和对组分进行不同的物理化学处理，可明显改善该材料的介电常数和柔韧性，作为高介电复合材料具有广泛应用前景。