[发明专利]一种用于通信技术中的高频介电复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于通信技术中的高频介电复合材料及其制备方法，包括按照重量份数计，原料包括氰酸酯30～45份、环氧树脂18～25份、介电填充剂22～30份、固化剂6～10份。制备方法包括将碳酸钙、三氧化二镧和纳米二氧化钛混合均匀加入到球磨机中，加入去离子水后球磨15～20h，然后在120～130℃下干燥，进一步放置入管式炉中，通入氮气在1100～1200℃下煅烧3～4h，冷却，得到Ca₀.₇₅La₀.₁₅TiO₃，将Ca₀.₇₅La₀.₁₅TiO₃和钛酸钡混合均匀加入到球磨机中，添加去离子水球磨1.5～3h后喷雾造粒，在1300～1400℃煅烧2.5～5h后冷却再次球磨，保证粒径在12～14μm之间，得到介电填充剂。将介电填充剂、氰酸酯、环氧树脂和固化剂按照上述比重加入到双螺杆挤出机中，注入到模具中，固化，得到高频介电复合材料。

技术领域

本发明属于高频介电复合材料技术领域，具体涉及一种用于通信技术中的高频介电复合材料及其制备方法。

背景技术

通信技术的迅猛发展对设备小型化提出了更高的要求，由微波理论可知，由于介质器件的尺寸与介电常数(ε)的平方根成反比，因此需要具有高介电常数和低介电损耗(tanδ)的材料以减小介电器件的尺寸。高介电陶瓷材料介电性能优异，但是脆性大、烧结温度高；聚合物材料具有良好的力学性能和可加工性，但介电常数一般较低(ε＜10)，影响了其作为电介质材料的使用。以聚合物材料为基体、高介电陶瓷为填料的复合材料则较好的综合了两者的优点，既保留了陶瓷材料优异的介电性能，又兼顾了聚合物材料良好的加工性及力学性能，在高频通信、集成电路等领域具有良好的应用前景。

虽然一些陶瓷/热塑性树脂基复合材料同样具有良好的介电性能，但是耐热性能较差，而陶瓷/热固性树脂基复合材料则具有良好的耐热性能，如聚酰亚胺、环氧树脂、氰酸酯等。但PI树脂熔点较高，加工性能较差。环氧树脂介电损耗较大，如有研究者制备的BaTiO₃/EP复合材料，填料体积分数为40vol％时tanδ＝0.0400(100MHz)；G.Subodh等人制备的Sr₉Ce₂Ti₁₂O₃₆/EP复合材料，填料体积分数为40vol％时tanδ＝0.0220(8GHz)，限制了环氧树脂在高频领域的应用。氰酸酯树脂具有适宜的介电性能(ε＝2.9，tanδ＝0.0070，10GHz)，且固化物网络结构中含有刚性苯环和三嗪环，力学强度较高，同时氰酸酯树脂粘结性强，更苛刻的环境也能显示出优异的粘结力。这些优势使氰酸酯树脂成为陶瓷/树脂基复合材料的理想基体。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于通信技术中的高频介电复合材料，按照重量份数计，原料包括氰酸酯30～45份、环氧树脂18～25份、介电填充剂22～30份、固化剂6～10份。

进一步地，所述环氧树脂为氢化双酚A二缩水甘油醚、双酚F一缩水甘油醚、双酚5二缩水甘油醚或双酚AD二缩水甘油醚中的任意一种。

进一步地，所述固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或二乙氨基丙胺中的任意一种。

本发明的目的是提供一种用于通信技术中的高频介电复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将碳酸钙、三氧化二镧和纳米二氧化钛混合均匀加入到球磨机中，加入去离子水后球磨15～20h，然后在120～130℃下干燥，进一步放置入管式炉中，通入氮气在1100～1200℃下煅烧3～4h，冷却，得到Ca_0.75La_0.15TiO₃，备用。