CN103304144A - 玻璃微粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,原料按重量百分比组成的组分包括:氧化硅为50%~70%,氧化铝为5%~19%,氧化钙为1%~10%,氧化硼为5%~30%。与现有技术相比,本发明通过调整制备玻璃微粉的混合物的比例,有效降低玻璃微粉的介电常数,从而在把所述玻璃微粉加入覆铜箔板的树脂胶水中后,提高覆铜箔板的性能,适应高频通讯的要求。

Description

玻璃微粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种在覆铜箔板产业中使用的专用软性粉体及其制备方法,尤其涉及专用软性玻璃质材料制作的玻璃微粉及其制备方法。
背景技术
众所周知,在覆铜箔板用树脂胶水中添加无机粉体是覆铜箔板行业的通行做法,加入玻璃粉体能够改善树脂固化后材料的力学性能、尺寸性能和电气性能。软性玻璃微粉主要用作电子行业的填料。
随着先进通讯设备和技术的发展,广泛应用于通讯领域的各种高频电子设备的需求也在飞速增长。为满足高频信号的传输,高传输速度和高频低损耗的需求,各种低介电常数的覆铜板基材也在不断的发展中。目前低介电常数的板材通常使用氰酸脂、苯乙烯马来酸酐、PP0/APPE、PTFE、PI或他们的混合物来制造,同时结合使用低介电常数的玻璃微粉来生产。
现有的玻璃微粉由几种无机材料混合熔融制成。其中氧化硅占50%~54%,氧化铝占10%~19%,氧化钙占20%~34%,同时包括其他氧化物。此种玻璃微粉的介电常数通常在1MHZ条件下为6.5-7, 在1GHZ条件下为6.5-7,此时的介电常数仍然偏高,不符合高频通讯的要求。
鉴于此,有必要提供一种新的玻璃微粉及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在覆铜箔板产业中使用的的玻璃微粉,降低了所述玻璃微粉的介电常数,提高其性能,以便适应高频通讯的要求。
相应于所述玻璃微粉,本发明还提供一种制备玻璃微粉的方法。
为实现上述发明目的之一,本发明提供的一种用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,原料按重量百分比组成的组分包括:氧化硅为50%~70%,氧化铝为5%~19%,氧化钙为1%~10%,氧化硼为5%~30%。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉的原料组分还包括至少一种其他氧化物, 其他氧化物包括但不限于、氧化磷、氧化钾、氧化钠等。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉的原料按重量百分比组成的组分为:氧化硅60%,氧化铝10%,氧化钙8%,氧化硼7%,氧化磷5%。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉的原料按重量百分比组成的组分为:氧化硅50%,氧化铝15%,氧化钙7%,氧化硼26%,氧化钡1%。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉的原料按重量百分比组成的组分为:氧化硅55%,氧化铝15%,氧化钙7%,氧化硼20%,氧化钡3%。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉的直径不大于40微米。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉的平均粒径小于10微米。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃微粉在纯水中的离子溶解度小于100ppm。
相应地,本发明还提供了一种制备玻璃微粉的方法,其包括如下步骤:
a.制备用于生产所述玻璃微粉的原料成分,按照重量百分比,包括:氧化硅50%~70%;氧化铝5%~19%;氧化钙1%~10%;氧化硼5%~30%;以及1-10%的选自氧化磷、氧化钾、氧化钠等氧化物中的任一种氧化物或其混合物;
b.将制备的原料高温熔融,形成玻璃态物质,并将所述玻璃态物质保温一定时间;
c.将玻璃态物质冷却以形成固态玻璃料;
d.通过对固态玻璃料的球磨粉碎和精密分级,形成玻璃微粉。
作为本发明的进一步改进,所述步骤b的熔融温度为1400℃ ~1600℃,保温时间为6~12小时。
与现有技术相比,本发明通过调整制备玻璃微粉的混合物的比例,有效降低玻璃微粉的介电常数,从而在把所述玻璃微粉加入覆铜箔板的树脂胶水中后,提高覆铜箔板的性能,适应高频通讯的要求。
附图说明
图1是本发明一实施例中制备玻璃微粉的方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
一种玻璃微粉,用于添加进覆铜箔板用树脂胶水中,进而改善树脂固化后覆铜箔板的力学性能、尺寸性能和电气性能,尤其降低玻璃微粉的介电常数。
根据图1的制备玻璃微粉的方法的流程图,制备用于生产所述玻璃微粉的原料成分,按照重量百分比,包括:氧化硅50%~70%,氧化铝5%~19%,氧化钙1%~10%,氧化硼5%~30%以及1-10%的选自氧化磷、氧化钾、氧化钠等氧化物中的任一种氧化物或其混合物。当然,本发明不限于此,还可以选择其他的氧化物来替代来组合。
如上所述,在制备了本发明所述玻璃微粉的原料成分之后,将所述原料成分混合均匀并一起高温熔融。当在大气压力下原料成分一起熔融时,每种原料成分中的分子之间的分子键或者离子键断裂,因而,每种原料成分失去了作为氧化物的性能。各原料成分在熔融状态下充分反应,形成玻璃态物质。其中,为了使各种原料成分充分反应,优选地,所述熔融温度为1400℃ ~1600℃,同时,为了进一步地充分反应,对所述原料成分保温一定时间,优选地,这个保温时间为6~12小时。随后,将玻璃态物质冷却以形成固态玻璃料,可以根据需要适当选择冷却速率,通常优选地为高速率冷却,包括水淬冷却方式。最后,通过对固态玻璃料的球磨粉碎和精密分级,形成玻璃微粉。所述玻璃微粉的最大颗粒直径小于40微米,平均粒径小于10微米,优选地,所述平均粒径为2~3微米。所述玻璃微粉为未经处理的颗粒或者颗粒的集合体。当然,所述玻璃微粉表面为未经处理的颗粒或颗粒集合体,也可为经过硅烷偶联剂处理的颗粒或颗粒集合体。此外,所述玻璃微粉在纯水中的离子溶解度小于100ppm。制备的玻璃微粉的介电常数在1MHZ条件下为3.5-4.5,在 1GHZ条件下为3.5-4.5。由此,大大降低了玻璃微粉的介电常数,从而降低覆铜箔板的介电常数,提高其性能。
下面,将通过具体的实施例来详细描述本发明。然而,这里提出的描述只是用于说明优选的实施例,而不是来限制本发明的范围,因此,应该理解本发明所提供的实施例是为了给本领域技术人员一个明确的解释。
实施例1
制备原料成分,按照重量百分比包括:氧化硅60%,氧化铝10%,氧化钙8%,氧化硼7%,氧化磷5%,将原料成分在1500℃温度下熔融,并保温10小时,将得到的熔融混合物冷却,通过粉碎机粉碎并分级,得到玻璃微粉。
实施例2
制备原料成分,按照重量百分比包括:氧化硅50%,氧化铝15%,氧化钙7%,氧化硼26%,氧化钡1%,将原料成分在1450℃温度下熔融,并保温9小时,将得到的熔融混合物冷却,通过粉碎机粉碎并分级,得到玻璃微粉。
实施例3
制备原料成分,按照重量百分比包括:氧化硅55%,氧化铝15%,氧化钙7%,氧化硼20%,氧化钡3%,将原料成分在1400℃温度下熔融,并保温8小时,将得到的熔融混合物冷却,通过粉碎机粉碎并分级,得到玻璃微粉。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,原料按重量百分比组成的组分包括:氧化硅为50%~70%,氧化铝为5%~19%,氧化钙为1%~10%,氧化硼为5%~30%。
2.根据权利要求1所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉的原料组分还包括至少一种其他氧化物, 其他氧化物包括但不限于、氧化磷、氧化钾、氧化钠等。
3.根据权利要求2所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉的原料按重量百分比组成的组分为:氧化硅60%,氧化铝10%,氧化钙8%,氧化硼7%,氧化磷5%。
4.根据权利要求2所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉的原料按重量百分比组成的组分为:氧化硅50%,氧化铝15%,氧化钙7%,氧化硼26%,氧化钡1%。
5.根据权利要求2所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉的原料按重量百分比组成的组分为:氧化硅55%,氧化铝15%,氧化钙7%,氧化硼20%,氧化钡3%。
6.根据权利要求1所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉的直径不大于40微米。
7.根据权利要求6所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉的平均粒径小于10微米。
8.根据权利要求1所述的用于制备覆铜箔板的玻璃微粉,其特征在于,所述玻璃微粉在纯水中的离子溶解度小于100ppm。
9.一种制备玻璃微粉的方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.制备用于生产所述玻璃微粉的原料成分,按照重量百分比,包括:氧化硅50%~70%;氧化铝5%~19%;氧化钙1%~10%;氧化硼5%~30%;以及1-10%的选自氧化磷、氧化钾、氧化钠等氧化物中的任一种氧化物或其混合物;
b.将制备的原料高温熔融,形成玻璃态物质,并将所述玻璃态物质保温一定时间;
c.将玻璃态物质冷却以形成固态玻璃料;
d.通过对固态玻璃料的球磨粉碎和精密分级,形成玻璃微粉。
10.根据权利要求9所述的制备玻璃微粉的方法,其特征在于,所述步骤b的熔融温度为1400℃ ~1600℃,保温时间为6~12小时。
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