CN112442243A - 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法 - Google Patents

一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112442243A
CN112442243A CN202011286973.8A CN202011286973A CN112442243A CN 112442243 A CN112442243 A CN 112442243A CN 202011286973 A CN202011286973 A CN 202011286973A CN 112442243 A CN112442243 A CN 112442243A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polytetrafluoroethylene
green body
based ceramic
ceramic composite
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011286973.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112442243B (zh
Inventor
武聪
李强
张立欣
王丽婧
庞子博
张海涛
郭晓光
李攀
韩桂云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 46 Research Institute
Original Assignee
CETC 46 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 46 Research Institute filed Critical CETC 46 Research Institute
Priority to CN202011286973.8A priority Critical patent/CN112442243B/zh
Publication of CN112442243A publication Critical patent/CN112442243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112442243B publication Critical patent/CN112442243B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2206—Oxides; Hydroxides of metals of calcium, strontium or barium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/015—Fluoropolymer, e.g. polytetrafluoroethylene [PTFE]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法。该方法有以下步骤：1、聚四氟乙烯基陶瓷复合生料坯的制备；2、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面预处理；3、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面润滑；4、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯压延成型。采用本发明可增加聚四氟乙烯基陶瓷复合材料生坯的成型性，润滑后的生坯在双轴压延机上进行交替双向压延成型，可制备出目标厚度（0.25±0.02）mm，厚度均匀性高、尺寸不小于（650±10）mm×（715±10）mm的生基片。本发明所产生的有益效果是：通过对聚四氟乙烯基陶瓷生坯进行表面浸润，降低生坯压延成型的阻力，增加了物料颗粒均匀流动性，可以获得高厚度均一性、大尺寸的生基片。

Description

一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法
技术领域
本发明涉及微波介质材料的制备，特别涉及一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，传统的微波介质材料越来越难以满足要求。于是，微波复合介质材料应运而生，它们具有更加优良的微波性能，广泛应用于各类馈线电路、功率电路中。聚四氟乙烯为基的复合玻璃纤维或复合陶瓷粉料的新型微波介质材料，它们具有很好的宽带、高频特性，可用于复杂多层线路、微波线路等平面或非平面的结构，并且极易进行切割钻孔等机械加工，已成为混合集成电路中应用最广泛的材料。聚四氟乙烯具有优良的物理和化学性能，耐化学腐蚀性好，可在180～260℃之间长期连续使用。聚四氟乙烯仅在分子末端带有极性基团，其它部分完全是非极性的，因此它的介电常数小于2.2，介电损耗在1×10-4～1×10-5数量级。由于聚四氟乙烯介电常数较小，机械强度较低，用纯聚四氟乙烯制备的介质材料很难在微波频率下使用。因此需要在聚四氟乙烯中复合高介电常数的陶瓷粉料来改善其介电性能和力学性能。但是陶瓷粉的加入使得聚四氟乙烯的延展性和成型性变差，很难得到高均匀性、大尺寸聚四氟乙烯基陶瓷复合材料。
发明内容
鉴于现有技术状况和存在的问题，为了增加聚四氟乙烯基陶瓷复合材料生坯的成型性，本发明提出一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法。润滑后的生坯在双轴压延机上进行交替双向压延成型，可制备出目标厚度（0.25±0.02）mm，厚度均匀性高、尺寸不小于（650±10）mm×（715±10）mm的生基片。
本发明采取的技术方案是：一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，有如下步骤：
第一步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生料坯的制备
按重量比将40%~70%的陶瓷粉、10%~25%的聚四氟乙烯乳液、20%~35%的去离子水混合搅拌得到复合浆料，再加入占复合浆料重量比为20%~80%的絮凝剂，搅拌1min~10min，得到复合湿料，将复合湿料推拉成型得到片状生坯。
第二步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面预处理
将第一步制备的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水中浸泡10h-12h，在50℃~100℃通风干燥箱中烘干3h-5h。
第三步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面润滑
按照体积比将5%~20%硅油、10%~40%丙二醇和40%~85%有机溶剂混合均匀，搅拌1min~5min，配制成混合溶液；将第二步处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至40℃~80℃，浸润处理8h-10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
第四步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯压延成型
将浸润后的生坯采用三辊压延机进行双轴压延成型，生坯推拉成型方向定义为X轴方向和Y轴方向；先沿X轴方向进行压延，将压延后的压延片沿X轴方向裁切成片材，最后将裁切的片材沿Y轴方向压延成型。
本发明第一步骤中，所述陶瓷粉选用二氧化硅陶瓷粉、二氧化钛陶瓷粉、钙钛矿陶瓷粉、钛酸钡陶瓷粉、氧化铝陶瓷粉中的任意一种。
本发明第一步骤中，所述聚四氟乙烯乳液固含量为20%~70%的。
本发明第一步骤中，所述絮凝剂选用异丙醇、无水乙醇中的任意一种。
本发明第三步骤中，所述硅油选用苯甲基硅油、甲基硅油，乙基硅油中的任意一种。
本发明第三步骤中，所述有机溶剂选用甲醇、乙醇、乙醚、吡啶中的任意一种。
本发明第四步骤中，所述沿X轴方向进行压延三次，每次压延的线速度为2m/min，辊缝依次为10mm、5mm和1.4mm，三次压延后得到第一压延片。
本发明将所述第一压延片沿X轴方向中心线对折两次，将对折后的片材再继续沿X轴方向压延三次，每次压延的线速度为1.5m/min，辊缝依次为4.5mm、3mm和1.4mm，得到第二压延片。
本发明将所述的第二压延片沿X轴方向裁切成片材；将裁切后的片材再沿Y轴方向压延两次，每次压延的线速度为1.5m/min，辊缝依次为0.85mm、0.23mm，两次压延后即得到聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片。
本发明所产生的有益效果是：通过对聚四氟乙烯基陶瓷生坯进行表面浸润，降低生坯压延成型的阻力，增加了物料颗粒均匀流动性，可以获得高厚度均一性、大尺寸的生基片。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面润滑性与硅油、丙二醇、无机溶剂的配比以及浸润温度有关，以下实施例进行了40℃、60℃和80℃温度下，经不同比例浸润溶液浸润后生坯延展性的实验，对比最终生基片的尺寸和厚度极差。
实施例1：
①按照统一配比混合45wt%二氧化硅陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入异丙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积比将5%苯甲基硅油、10%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和85%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至40℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸612mm×682mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.026mm。
实施例2：
①按照统一配比混合45wt%二氧化钛陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入无水乙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将10%甲基硅油、20%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和70%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至40℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸608mm×691mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.027mm。
实施例3：
①按照统一配比混合45wt%钙钛矿陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入无水乙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将15%乙基硅油、30%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和55%乙醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至40℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸668mm×715mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.024mm。
实施例4：
①按照统一配比混合45wt%二氧化硅陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入异丙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将20%苯甲基硅油、40%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和40%乙醚混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至40℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸687mm×703mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.025mm。
实施例5：
①按照统一配比混合45wt%氧化钛陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入异丙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将5%苯甲基硅油、10%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和85%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至60℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸630mm×715mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.023mm。
实施例6：
①按照统一配比混合45wt%钙钛矿陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入无水乙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将10%苯甲基硅油、20%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和70%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至60℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸655mm×725mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.015mm。
实施例7：
①按照统一配比混合45wt%钛酸钡陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入无水乙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将15%苯甲基硅油、30%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和55%吡啶混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至60℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸622mm×698mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.020mm。
实施例8：
①按照统一配比混合45wt%氧化铝陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入异丙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将20%甲基硅油、40%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和40%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至60℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸631mm×722mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.018mm。
实施例9：
①按照统一配比混合45wt%二氧化硅陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入异丙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将5%乙基硅油、10%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和85%乙醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至80℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸630mm×702mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.021mm。
实施例10：
①按照统一配比混合45wt%钙钛矿陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入异丙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将10%苯甲基硅油、20%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和70%乙醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至80℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸612mm×710mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.026mm。
实施例11：
①按照统一配比混合45wt%二氧化硅陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入无水乙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将15%苯甲基硅油、30%丙二醇（或二丙二醇，甘油）和55%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至80℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸635mm×710mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.024mm。
实施例12：
①按照统一配比混合45wt%二氧化钛陶瓷粉、40wt%聚四氟乙烯乳液（固含量为45%）和15wt%去离子水，加入无水乙醇絮凝剂，湿料推拉成型得到厚度为（15±5）mm，宽幅为（150±50）mm的片状生坯。
②聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水（或蒸馏水，纯净水）中浸泡12h，在55℃通风干燥箱中烘干5h。
③按照体积分数将20%苯甲基硅油、40%丙二醇（或二丙二醇，甘油等）和40%甲醇混合均匀搅拌5min；将处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至80℃，浸润处理10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯。
④将浸润后的生坯进行压延成型，采用三辊压延机进行双轴成型，压延后最终生基片尺寸635mm×710mm的生基片，按照坐标点测量整张生基片的厚度分布，厚度极差为0.022mm。
通过以上实施例经聚四氟乙烯基陶瓷生基片厚度检测，实施例6为最佳实施例，即经60℃温度下，10%苯甲基硅油、20%丙二醇和70%甲醇配比的浸润溶液处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯的延展性最佳，压延后生基片的厚度均匀性极好，得到基片尺寸最大。
本发明制备原理：聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯经过浸润处理后，可降低生坯表面颗粒与压延辊表面的摩擦力，有利于制备大尺寸的生基片。配置的浸润混合液中硅油和丙二醇含量低时，不能达到润滑的目的；浸润混合液中硅油和丙二醇含量高时，压延时摩擦力不够，生坯反而不易成型，而且还不利于后续浸润混合液的去除。浸润时加热处理，主要是为了使混合液中的硅油和丙二醇更容易浸润到生坯内部，在进行压延时，由于润滑作用增加了陶瓷粉颗粒的流动性，成型后的生基片厚度均匀更加。加热温度过高，有机溶剂挥发较快，达不到浸润效果；温度过低时，生坯内部浸润不充分，均不利于生坯成型。因此，在合适的温度和浸润混合液中处理后的生坯，可压延制备大尺寸、厚度均一的生基片。
本发明进行厚度测试工具为数显千分尺，精度±0.001mm，将生基片按照长度画点测试，X轴坐标点（50，100，150，200，250，300，350，400，450，500，550，600，650，最大值），Y轴坐标点（10，50，100，150，200，250，300，350，400，450，500，550，600，650，700，最大值），例如坐标（50，10）是指X轴长度方向50mm，Y轴长度方向10mm处的厚度。整张生基片上厚度最大值和最小值之差称之为厚度极差，极差越小生基片的厚度均一性越好。

Claims (9)

1.一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，有如下步骤：
第一步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生料坯的制备
按重量比将40%~70%的陶瓷粉、10%~25%的聚四氟乙烯乳液、20%~35%的去离子水混合搅拌得到复合浆料，再加入占复合浆料重量比为20%~80%的絮凝剂，搅拌1min~10min，得到复合湿料，将复合湿料推拉成型得到片状生坯；
第二步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面预处理
将第一步制备的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于去离子水，中浸泡10h-12h，在50℃~100℃通风干燥箱中烘干3h-5h；
第三步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯表面润滑
按照体积比将5%~20%硅油、10%~40%丙二醇和40%~85%有机溶剂混合均匀，搅拌1min~5min，配制成混合溶液；将第二步处理后的聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯置于混合溶液中，加热至40℃~80℃，浸润处理8h-10h，用无尘纸/无尘布将生坯表面多于的液体擦拭干净，得到浸润后的生坯；
第四步、聚四氟乙烯基陶瓷复合生坯压延成型
将浸润后的生坯采用三辊压延机进行双轴压延成型，生坯推拉成型方向定义为X轴方向和Y轴方向；先沿X轴方向进行压延，将压延后的压延片沿X轴方向裁切成片材，最后将裁切的片材沿Y轴方向压延成型。
2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，第一步骤中，所述陶瓷粉选用二氧化硅陶瓷粉、二氧化钛陶瓷粉、钙钛矿陶瓷粉、钛酸钡陶瓷粉、氧化铝陶瓷粉中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，第一步骤中，所述聚四氟乙烯乳液固含量为20%~70%。
4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，第一步骤中，所述絮凝剂选用异丙醇、无水乙醇中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，第三步骤中，所述硅油选用苯甲基硅油、甲基硅油，乙基硅油中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，第三步骤中，所述有机溶剂选用甲醇、乙醇、乙醚、吡啶中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，第四步骤中，所述沿X轴方向进行压延三次，每次压延的线速度为2m/min，辊缝依次为10mm、5mm和1.4mm，三次压延后得到第一压延片。
8.根据权利要求7所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，将所述第一压延片沿X轴方向中心线对折两次，将对折后的片材再继续沿X轴方向压延三次，每次压延的线速度为1.5m/min，辊缝依次为4.5mm、3mm和1.4mm，得到第二压延片。
9.根据权利要求8所述的一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法，其特征在于，将所述的第二压延片沿X轴方向裁切成片材；将裁切后的片材再沿Y轴方向压延两次，每次压延的线速度为1.5m/min，辊缝依次为0.85mm、0.23mm，两次压延后即得到聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片。
CN202011286973.8A 2020-11-17 2020-11-17 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法 Active CN112442243B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011286973.8A CN112442243B (zh) 2020-11-17 2020-11-17 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011286973.8A CN112442243B (zh) 2020-11-17 2020-11-17 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112442243A true CN112442243A (zh) 2021-03-05
CN112442243B CN112442243B (zh) 2022-05-06

Family

ID=74738614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011286973.8A Active CN112442243B (zh) 2020-11-17 2020-11-17 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112442243B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116178782A (zh) * 2022-11-23 2023-05-30 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种高填料超薄聚四氟乙烯基复合介质基片制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1330454A (en) * 1970-01-09 1973-09-19 Montedison Spa Polytetrafluoroethylene emulsions
CN101913798A (zh) * 2010-08-18 2010-12-15 郴州功田电子陶瓷技术有限公司 环保型微波介质陶瓷基板
CN106751254A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种高介电常数覆铜箔微波介质板及其制备方法
CN107474312A (zh) * 2017-06-12 2017-12-15 电子科技大学 陶瓷填充聚四氟乙烯微波复合介质基板的制备方法
CN107722518A (zh) * 2017-10-11 2018-02-23 南京工业大学 一种新型低介电常数ptfe基复合材料及其制备方法
CN109456051A (zh) * 2018-11-28 2019-03-12 电子科技大学 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合材料的制备方法
CN110039851A (zh) * 2019-04-19 2019-07-23 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种聚四氟乙烯覆铜板的制备方法
CN110698112A (zh) * 2019-11-01 2020-01-17 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种包含中空陶瓷粉的低介电常数微波介质基板制备方法
CN111114069A (zh) * 2019-12-23 2020-05-08 武汉理工大学 一种陶瓷/聚四氟乙烯复合介质基板及制备方法
CN111718549A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 常州福升新材料科技有限公司 一种高频铜箔基板及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1330454A (en) * 1970-01-09 1973-09-19 Montedison Spa Polytetrafluoroethylene emulsions
CN101913798A (zh) * 2010-08-18 2010-12-15 郴州功田电子陶瓷技术有限公司 环保型微波介质陶瓷基板
CN106751254A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种高介电常数覆铜箔微波介质板及其制备方法
CN107474312A (zh) * 2017-06-12 2017-12-15 电子科技大学 陶瓷填充聚四氟乙烯微波复合介质基板的制备方法
CN107722518A (zh) * 2017-10-11 2018-02-23 南京工业大学 一种新型低介电常数ptfe基复合材料及其制备方法
CN109456051A (zh) * 2018-11-28 2019-03-12 电子科技大学 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合材料的制备方法
CN111718549A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 常州福升新材料科技有限公司 一种高频铜箔基板及其制备方法
CN110039851A (zh) * 2019-04-19 2019-07-23 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种聚四氟乙烯覆铜板的制备方法
CN110698112A (zh) * 2019-11-01 2020-01-17 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种包含中空陶瓷粉的低介电常数微波介质基板制备方法
CN111114069A (zh) * 2019-12-23 2020-05-08 武汉理工大学 一种陶瓷/聚四氟乙烯复合介质基板及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周洪庆等: "微波复合介质基片的频率温度特性研究", 《微波学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116178782A (zh) * 2022-11-23 2023-05-30 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种高填料超薄聚四氟乙烯基复合介质基片制备方法
CN116178782B (zh) * 2022-11-23 2023-08-22 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种高填料超薄聚四氟乙烯基复合介质基片制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112442243B (zh) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110698112B (zh) 一种包含中空陶瓷粉的低介电常数微波介质基板制备方法
Tian et al. Preparation of nano BaTiO3‐based ceramics for multilayer ceramic capacitor application by chemical coating method
Devaraju et al. The synthesis and dielectric study of BaTiO3/polyimide nanocomposite films
US4335180A (en) Microwave circuit boards
CN106800733B (zh) 一种复合微波介质材料、用其制作的印刷电路板基材及其制造方法
Sun et al. Polyvinyl alcohol/carbon fibers composites with tunable negative permittivity behavior
CN111114069B (zh) 一种陶瓷/聚四氟乙烯复合介质基板及制备方法
KR101889047B1 (ko) 필러 함유 수지층 부착 금속박 및 필러 함유 수지층 부착 금속박의 제조 방법
CN112442243B (zh) 一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法
Tian et al. Core–shell structure in nanocrystalline modified BaTiO3 dielectric ceramics prepared by different sintering methods
CN108484131B (zh) 适用于3d打印的氧化铝陶瓷料浆、制备方法及应用
CN108501488A (zh) 一种高频高速覆铜板及其制备方法
CN106830948A (zh) 基于聚碳酸亚丙酯粘结剂的陶瓷流延浆料及其制备方法和应用
CN115368607B (zh) 一种聚醚砜基复合介电薄膜材料及其制备方法
CN112239863B (zh) 一种改善取向硅钢表面涂层裂纹的绝缘涂液及其制备方法与取向硅钢板
CN111470862A (zh) 陶瓷浆料、陶瓷流延薄膜的制备方法和片式多层陶瓷电容器
CN105037777A (zh) 一种膜电容器用掺混纳米钛酸钡的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法
JP2015231924A (ja) 積層セラミックコンデンサ製造用のスラリー組成物およびセラミックグリーンシート
CN105131319A (zh) 一种膜电容器用掺混纳米磷酸铁锂的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法
CN114057495A (zh) 一种mlcc用粘合剂及其制备方法和应用
CN105037776A (zh) 一种膜电容器用掺混纳米碳溶胶的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法
CN113980307A (zh) 高导热、低介电复合材料及其制备方法
Chen et al. Effect of content on dielectric performance of Barium titanate/polyimide films
CN105038433A (zh) 一种膜电容器用掺混纳米二氧化钛的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法
TW201426778A (zh) 內部電極用糊劑及利用其製備的層壓型陶瓷電子元件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant