TWI715340B - 電子級玻璃纖維組合物及其玻璃纖維和電子布 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種電子級玻璃纖維組合物及其玻璃纖維和電子布。其中，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：SiO
2為51.0-57.5%，Al
2O
3為11.0-17.0%，B
2O
3為大於4.5%且小於等於6.4%，CaO為19.5-24.8%，MgO為0.1-1.9%，R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O為0.05-1.2%，Fe
2O
3為0.05-0.8%，TiO
2為0.01-1.0%，F
2為0.01-1.0%，且重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，上述組分的合計含量大於等於99%。該電子級玻璃纖維組合物不僅能降低原料成本及原料揮發，還能改善玻璃的介電性能，提高玻璃纖維的機械性能和耐水性，並改善玻璃纖維成型範圍，適合用於大規模池窯生產。
Description
本發明係有關一種玻璃纖維組合物，特別是指用於電子工業的電子級玻璃纖維組合物及其玻璃纖維和電子布。
玻璃纖維屬於無機纖維材料，電子級玻璃纖維作為用於電子工業的功能基材，主要應用領域包括通信領域、電腦、IC封裝、消費電子、汽車電子等。「電子級玻璃纖維-電子布-覆銅板-印刷電路板（PCB）」產業鏈是電子級玻璃纖維的核心應用，為了滿足印刷電路板的介電性能，要求電子級玻璃纖維也具有良好的介電性能。
目前，國內外印刷電路板中普遍應用的電子級玻璃纖維主要有高硼含量的D玻璃纖維和傳統E玻璃纖維。其中，D玻璃纖維屬於低介電玻璃纖維，介電性能優於傳統E玻璃纖維，能滿足高密度化和資訊高速化處理的要求，其主要組成的重量百分比範圍為：20-25%的B
2O
3，72-76%的SiO
2，0-5%的Al
2O
3，2-4%的Na
2O+K
2O。室溫頻率1MHz條件下D玻璃纖維的介電常數在4.5以下，但其熔制難度和拉絲難度過大，如拉絲溫度大於1400℃，難以實現大規模池窯生產，同時產品的鑽孔性能和耐水性能較差，不利於後續的加工和使用，且還存在原料成本過高的缺點。高硼含量的傳統E玻璃纖維可用作常規的電子級玻璃纖維，是目前主要的商用電子級玻璃纖維。室溫頻率1MHz條件下傳統E玻璃纖維的介電常數在6.7-7.1，能滿足常規印刷電路板的要求，具有熔制性能好、可加工性好等優點，但實際應用中各大企業的B
2O
3含量普遍在7.2±0.4%的水準，原料成本依然較高，且大量含硼原料的存在導致配合料揮發性大，容易加速窯爐耐火材料的高溫侵蝕。同時，傳統E玻璃纖維還存在機械性能差、耐水性一般等方面的缺點。另外，普通增強型玻璃纖維的主要關注點是機械性能和耐腐蝕性能，如典型的無硼E玻璃纖維，它在不使用含硼原料和含氟原料後，配方中會通過增加鹼金屬和鹼土金屬氧化物的比例來降低玻璃粘度和熔制難度，以降低生產難度、提高生產效率，這導致無硼E玻璃纖維的電性能、板材的鑽孔性能等難於滿足印刷電路板的要求，因此不適合生產電子級的玻璃纖維。
目前，大量玻璃纖維企業及科研機構聚焦低介電玻璃纖維的研究與開發，但對電子級E玻璃纖維的研究創新卻極少。實際上，目前傳統的電子級E玻璃纖維存在諸多問題，在提高玻璃性能、降低成本、降低揮發、改善成型範圍等方面還有很大的改進空間。
有鑑於此，本發明提出以下技術方案，以解決上述問題。
本發明提供一種電子級玻璃纖維組合物，不僅能降低原料成本及原料揮發，減少對耐火材料的侵蝕，還能改善玻璃的介電性能，提高玻璃纖維的機械性能和耐水性，並改善玻璃纖維成型範圍，適合用於大規模池窯生產。
根據本發明的一個方面，提供一種電子級玻璃纖維組合物，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
251.0-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選地，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.0-15.0。
優選地，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915。
優選地，該R
2O的重量百分比含量範圍為0.1-0.8%。
優選地，該MgO的重量百分比含量範圍為0.45-1.9%。
優選地，該B
2O
3的重量百分比含量範圍為4.55-6.1%。
優選地，該F
2的重量百分比含量範圍為0.3-1.0%。
優選地，該Li
2O的重量百分比含量範圍為小於0.1%。
優選地，該B
2O
3+MgO的重量百分比含量範圍為5.0-7.6%。
優選地，該SiO
2+Al
2O
3的重量百分比含量範圍為68.5-74.0%。
優選地，該CaO+MgO+R
2O的重量百分比含量範圍為20.5-25.8%。
優選地，該CaO的重量百分比含量範圍為22.2-24.8%。
優選地，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
251.0-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.0-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選地，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-57.0%；
Al
2O
312.0-16.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 20.0-24.4%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選地，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-57.0%；
Al
2O
312.0-16.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 20.0-24.4%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-0.95%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.05-0.8%；以及
F
20.05-0.8%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.0-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選地，該電子級玻璃纖維組合物還包含重量百分比總含量小於1%的SO
3、SrO、CeO
2、La
2O
3、Y
2O
3、ZrO
2、ZnO中的一種或多種。
根據本發明的另一個方面，提供一種電子級玻璃纖維，該電子級玻璃纖維由上述的玻璃纖維組合物製成。
優選地，該電子級玻璃纖維在室溫頻率1MHz條件下的介電常數範圍為6.3-7.0。
根據本發明的第三方面，提供一種電子布，該電子布含有上述電子級玻璃纖維。
優選地，該電子布可用作印刷電路板的基材。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。
本發明的電子級玻璃纖維組合物，具體涉及一種高性價比的電子級玻璃纖維組合物，重點調整SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3和F
2含量，配合調整鹼金屬氧化物含量、鹼土金屬氧化物含量及其總含量，控制SiO
2/B
2O
3和B
2O
3/(R
2O+MgO)比例；進一步地，通過控制(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)、CaO/(CaO+MgO)等比例，提高矽離子、硼離子、鋁離子與鹼金屬離子、鹼土金屬離子之間的協同效應。通過上述組分及其比例控制，不僅能降低原料成本及原料揮發，還能改善玻璃的介電性能，提高玻璃纖維的機械性能和耐水性，並改善玻璃纖維成型範圍，有利於提高生產效率，適合用於大規模池窯生產。
具體來說，根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
251.0-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
該電子級玻璃纖維組合物中各組分的作用及含量說明如下：
SiO
2是玻璃的網路生成體氧化物，是形成玻璃骨架的主要氧化物，矽氧骨架在電場作用下幾乎不具有移動的能力。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定SiO
2的重量百分比含量範圍為51.0-57.5%。優選地，SiO
2的重量百分比含量範圍可以限定為52.0-57.5%。更優選地，SiO
2的重量百分比含量範圍可以限定為52.0-57.0%。進一步優選地，SiO
2的重量百分比含量範圍可以限定為53.0-56.5%。此外，在另一個實施方案中，可以限定SiO
2的重量百分比含量範圍為54.2-57.5%和F
2的重量百分比含量範圍為0.3-1.0%。
B
2O
3是玻璃的網路生成體氧化物，它既能改善玻璃的一系列性能，又有良好的助熔作用。同時，在不同條件下硼能以[BO
3]三角體或/和[BO
4]四面體形式存在，在高溫熔融條件下，一般難於形成[BO
4]四面體，而以[BO
3]三角體存在，這是B
2O
3能降低高溫粘度的主要原因；在低溫時，一定條件下B
3+有奪取游離氧形成硼氧四面體的趨勢，起到補網的作用，而且[BO
4]四面體的體積小於[SiO
4]四面體，使玻璃結構趨向緊密，有利於降低電導率和介電常數。但是，含硼原料的價格較高，而且硼是易揮發的物質，大量含硼原料的存在會導致配合料揮發性大，容易加速窯爐耐火材料的高溫侵蝕。同時，高硼含量的電子級玻璃纖維的機械性能和耐酸性較差、耐水性一般。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定B
2O
3的重量百分比含量範圍為大於4.5%且小於等於6.4%。優選地，B
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為4.55-6.4%。更優選地，B
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為4.55-6.1%。進一步優選地，B
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為4.7-6.1%。此外，在另一個實施方案中，可以限定SiO
2的重量百分比含量範圍為52.0-55.9%和B
2O
3的重量百分比含量範圍為5.1-6.4%。
Al
2O
3是玻璃的中間體氧化物，也是形成玻璃骨架的重要氧化物，與SiO
2結合時可對玻璃的機械性能起到實質性作用，並且在影響玻璃析晶、耐水性方面起著重要作用。高硼含量的E玻璃中，由於B
3+與氧離子結合的傾向更強，在大量高場強B
3+的影響下，干擾了Al
3+的四面體配位，使其奪取游離氧形成鋁氧四面體的能力減弱，以致玻璃中的Al
3+更傾向於處於八面體中。當B
2O
3含量適當降低時，可增強Al
3+奪取游離氧形成鋁氧四面體傾向，加強補網作用，減少玻璃中易極化的非橋氧離子數量，有利於降低介電常數。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定Al
2O
3的重量百分比含量範圍為11.0-17.0%。優選地，Al
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為11.5-16.5%。更優選地，Al
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為12.0-16.0%。
在保證玻璃電學性能的基礎上，為了提高產品性價比，可適當降低氧化硼含量，通過調整玻璃中網路形成體及橋氧的數量，控制結構中硼、矽離子爭奪氧的競爭，降低玻璃的介電常數、提高玻璃的機械性能，同時兼顧玻璃的熔制澄清效果。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7。優選地，重量百分比的比值C1的範圍可以限定為8.3-12.7。更優選地，重量百分比的比值C1的範圍可以限定為8.3-12.5。進一步優選地，重量百分比的比值C1的範圍可以限定為8.5-12.5。
鹼金屬氧化物是玻璃的網路外體氧化物，Na
2O、K
2O和Li
2O均能降低玻璃粘度，改善玻璃熔制性能，還能有效提供游離氧，與硼離子、鋁離子形成較好的協同效應，生成一定量帶負電的四面體對如Na
+離子起到牽制作用，限制其移動能力，促進更好的結構堆積效果。但是，鹼金屬氧化物對玻璃的電學性能影響顯著，隨著鹼金屬氧化物的增加，玻璃中一價鹼金屬離子增多，較易極化的非橋氧離子也增多，玻璃的電導率會增加，介電常數會增大。根據本發明的電子級玻璃纖維組合物，我們研究發現Na
2O對玻璃電性能的影響作用大於K
2O和Li
2O，這與Na
2O可以提供可極化度大的非橋氧離子有關；同時，雙堿效應顯著，含K
2O和Na
2O的玻璃電導率要低於僅含Na
2O的玻璃。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O的重量百分比含量範圍為0.05-1.2%。優選地，R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-0.95%。更優選地，R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為0.1-0.8%。進一步優選地，R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為0.1-0.65%。
進一步地，可以限定Na
2O+K
2O的重量百分比含量範圍為0.05-0.95%。優選地，Na
2O+K
2O的重量百分比含量範圍可以限定為0.1-0.8%。進一步地，可以限定Na
2O的重量百分比含量範圍為0.05-0.5%。優選地，Na
2O的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-0.35%。進一步地，可以限定K
2O的重量百分比含量範圍為0.05-0.4%。進一步地，可以限定Li
2O的重量百分比含量範圍為小於0.15%。優選地，Li
2O的重量百分比含量範圍可以限定為小於0.1%。此外，在另一個實施方案中，該電子級玻璃纖維組合物中可以不含Li
2O。進一步地，為改善玻璃的電學性能，可以限定重量百分比的比值K
2O/Na
2O的範圍為大於等於0.45。優選地，重量百分比的比值K
2O/Na
2O的範圍可以限定為大於等於0.60。
CaO是玻璃的網路外體氧化物，既可以調節玻璃粘度，也可以提高玻璃的化學穩定性、機械強度，還能使玻璃料性變短，提高玻璃纖維的成型速度。同時，Ca
2+與Na
+的離子半徑相似，在玻璃結構空隙中，兩者更易形成交叉填充，而且Ca
2+離子場強大於Na
+，填充於玻璃空位中易堵塞離子遷移通道，因此Ca
2+能有效壓制Na
+離子的遷移能力，有利於降低玻璃的電導率和介電常數。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定CaO的重量百分比含量範圍為19.5-24.8%，若其含量太低上述作用不顯著；若其含量太高會使玻璃中非橋氧離子數量過多，反而導致介電常數增大，同時也會增加玻璃的析晶風險。優選地，CaO的重量百分比含量範圍可以限定為20.0-24.4%。更優選地，CaO的重量百分比含量範圍可以限定為20.0-23.9%。
MgO是玻璃的中間體氧化物，主要起到調節玻璃粘度、控制玻璃析晶的作用。Mg-O鍵具有一定的共價性，但離子性占主流，在“游離氧”不足的網路環境下，起“積聚”作用，有利於降低玻璃的電導率和介電常數。同時，Mg
2+的離子半徑小於Na
+和K
+，離子場強顯著大於Na
+和K
+，與玻璃中氧離子結合比較牢固，可以更有效壓制鹼金屬離子Na
+和K
+的遷移能力。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定MgO的重量百分比含量範圍為0.1-1.9%。本發明中將少量MgO與CaO、Al
2O
3混合使用，鈣離子在有效填充網路空隙的同時可以提供部分游離氧，與鎂離子和鋁離子在堆積方面形成協同效應，有利於獲得更緊密的結構堆積效果，有利於在玻璃結晶時有效形成矽灰石(CaSiO
3)、透輝石(CaMgSi
2O
6)、鈣長石(CaAl
2Si
2O
8)的混合結晶狀態，達到降低玻璃析晶危險的目的，還有助於改善玻璃的介電性能。優選地，MgO的重量百分比含量範圍可以限定為0.45-1.9%。更優選地，MgO的重量百分比含量範圍可以限定為0.45-1.6%。此外，在另一個實施方案中，可以限定MgO的重量百分比含量範圍為0.1-0.9%和CaO的重量百分比含量範圍為22.2-24.8%。
為了改善玻璃的電學性能，控制玻璃結構中非橋氧、鹼金屬離子、硼離子及鎂離子的數量及競爭，兼顧原料成本和玻璃熔制澄清效果。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3。優選地，重量百分比的比值C2的範圍可以限定為1.8-6.1。更優選地，重量百分比的比值C2的範圍可以限定為2.0-6.0。
為了控制玻璃中非橋氧、鹼金屬離子及硼離子的數量及競爭，降低介電常數和電導率，兼顧玻璃的機械性能和原料成本。進一步地，本發明可以限定重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為8.0-16.0。優選地，重量百分比的比值C3的範圍可以限定為9.0-15.0。更優選地，重量百分比的比值C3的範圍可以限定為9.5-15.0。進一步優選地，重量百分比的比值C3的範圍可以限定為9.5-14.5。
進一步地，本發明可以限定SiO
2+Al
2O
3的重量百分比含量範圍為65.0-74.0%。優選地，SiO
2+Al
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為67.0-74.0%。更優選地，SiO
2+Al
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為68.5-74.0%。
為了改善玻璃的電學性能，並獲得更優的成型範圍和析晶性能。進一步地，本發明可以限定重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915。優選地，重量百分比的比值C4的範圍可以限定為大於等於0.920。更優選地，重量百分比的比值C4的範圍可以限定為0.920-0.996。進一步優選地，重量百分比的比值C4的範圍可以限定為0.925-0.995。
進一步地，本發明可以限定CaO+MgO的重量百分比含量範圍為小於25%。優選地，CaO+MgO的重量百分比含量範圍可以限定為小於等於24.5%。更優選地，CaO+MgO的重量百分比含量範圍可以限定為20.0-24.5%。進一步優選地，CaO+MgO的重量百分比含量範圍可以限定為20.0-24.0%。進一步地，可以限定CaO+MgO+R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為小於等於25.8%。優選地，CaO+MgO+R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為20.5-25.8%。更優選地，CaO+MgO+R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為20.5-25.3%。進一步優選地，CaO+MgO+R
2O的重量百分比含量範圍可以限定為21.0-24.8%。
為了改善玻璃的電學性能和性價比。進一步地，本發明可以限定重量百分比的比值B
2O
3/MgO的範圍為大於等於2.5。優選地，重量百分比的比值B
2O
3/MgO的範圍可以限定為2.5-21.5。更優選地，重量百分比的比值B
2O
3/MgO的範圍可以限定為3.0-20.0。
TiO
2不僅可以降低高溫時的玻璃粘度，還具有一定的助熔作用。但是，過多的Ti
4+易引起局部內電場產生離子位移極化，從而導致玻璃介電常數升高。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定TiO
2的重量百分比含量範圍為0.01-1.0%。優選地，TiO
2的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-0.8%。更優選地，TiO
2的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-0.5%。
Fe
2O
3有利於玻璃的熔制，也能改善玻璃的析晶性能。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定Fe
2O
3的重量百分比含量範圍為0.05-0.8%。優選地，Fe
2O
3的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-0.6%。Fe
2O
3中同時包含Fe
2+和Fe
3+離子，且兩種離子均具有一定的著色作用。由於Fe
3+會在紫外區產生吸收，而Fe
2+會在紅外區產生吸收，所以控制玻璃中合適的亞鐵比例，在升溫時有利於玻璃液吸熱，在降溫時則有利於玻璃液散熱；還能強化玻璃液對流，提高拉絲時玻璃纖維的冷卻硬化速率，有利於減少斷絲率，提高玻璃纖維強度。而且，Fe
2+離子產生離子位移極化的趨向要弱於Fe
3+離子。進一步地，可以限定重量百分比的比值FeO/Fe
2O
3的範圍為大於等於0.40。優選地，重量百分比的比值FeO/Fe
2O
3的範圍可以限定為大於等於0.50。更優選地，重量百分比的比值FeO/Fe
2O
3的範圍可以限定為0.50-0.85。進一步優選地，重量百分比的比值FeO/Fe
2O
3的範圍可以限定為0.55-0.80。
F
2有利於玻璃的熔制和澄清，還能與鐵離子結合生產易揮發的FeF
3或無色的Na
3FeF
6，降低玻璃的著色性，適量添加有利於改善玻璃的介電常數。但氟是易揮發物質，且需將其在廢氣中除去。本發明的電子級玻璃纖維組合物中，限定F
2的重量百分比含量範圍為0.01-1.0%。優選地，F
2的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-1.0%。更優選地，F
2的重量百分比含量範圍可以限定為0.05-0.8%。此外，在另一實施方案中，可以限定F
2的重量百分比含量範圍為0.3-1.0%。
同時，本發明限定，該SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3、CaO、MgO、Na
2O、K
2O、Li
2O、TiO
2、Fe
2O
3和F
2的重量百分比合計含量大於等於99%。優選地，可以限定該SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3、CaO、MgO、Na
2O、K
2O、Li
2O、TiO
2、Fe
2O
3和F
2的重量百分比合計含量大於等於99.5%。更優選地，可以限定該SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3、CaO、MgO、Na
2O、K
2O、Li
2O、TiO
2、Fe
2O
3和F
2的重量百分比合計含量大於99.8%。除了上述主體組分，本發明的電子級玻璃纖維組合物中還可以含有少量其他組分。進一步地，該組合物中還可以包含重量百分比總含量小於1%的SO
3、SrO、CeO
2、La
2O
3、Y
2O
3、ZrO
2、ZnO中的一種或多種。進一步地，該組合物中還可以包含重量百分比總含量小於0.5%的SO
3、SrO、CeO
2、La
2O
3、Y
2O
3、ZrO
2、ZnO中的一種或多種。進一步地，該組合物中還可以包含重量百分比含量小於0.5%的SO
3。此外，在另一實施方案中，為了控制成本和提高環保性，本發明的電子級玻璃纖維組合物中可以基本不含P
2O
5。在另一實施方案中，為了控制成本和玻璃密度，本發明的電子級玻璃纖維組合物中可以基本不含SrO。
其中，“基本不含”某一氧化物是指組合物中該組分僅以痕量存在，例如由原料中的雜質帶入，其重量百分比含量為0-0.03%，多數情況下為0-0.01%。
進一步地，本發明可以限定該電子級玻璃纖維在室溫頻率1MHz條件下的介電常數範圍為6.0-7.0。優選地，該電子級玻璃纖維在室溫頻率1MHz條件下的介電常數範圍為6.3-7.0。更優選地，該電子級玻璃纖維在室溫頻率1MHz條件下的介電常數範圍為6.3-6.8。
本發明的電子級玻璃纖維組合物中，選擇各組分含量的上述範圍的有益效果將通過實施例給出具體實驗資料進行說明。
下面是根據本發明的電子級玻璃纖維組合物中所包括的各組分的優選取值範圍示例。
優選示例一
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
251.0-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例二
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-57.0%；
Al
2O
312.0-16.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 20.0-24.4%；
MgO 0.45-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-0.95%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例三
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-55.9%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
35.1-6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-0.95%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.5-15.0，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例四
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
251.0-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 22.2-24.8%；
MgO 0.1-0.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例五
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
254.2-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.3-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.5-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例六
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
251.0-57.5%；
Al
2O
311.0-17.0%；
B
2O
34.55-6.4%；
CaO 19.5-24.8%；
MgO 0.45-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-1.2%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.0-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例七
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-57.0%；
Al
2O
312.0-16.0%；
B
2O
3>4.5%且≤6.4%；
CaO 20.0-24.4%；
MgO 0.45-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-0.95%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.8-6.1，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.0-15.0，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例八
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-57.0%；
Al
2O
312.0-16.0%；
B
2O
34.55-6.4%；
CaO 20.0-24.4%；
MgO 0.1-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.05-0.95%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.01-1.0%；以及
F
20.01-1.0%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.8-6.1，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.0-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915，且上述組分的合計含量大於等於99%。
優選示例九
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：
SiO
252.0-57.0%；
Al
2O
312.0-16.0%；
B
2O
34.55-6.4%；
CaO 20.0-24.4%；
MgO 0.45-1.9%；
R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O 0.1-0.8%；
Fe
2O
30.05-0.8%；
TiO
20.05-0.8%；以及
F
20.05-0.8%；
其中，重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.8-6.1，重量百分比的比值C3=(SiO
2+Al
2O
3)/(B
2O
3+MgO)的範圍為9.5-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.920，且上述組分的合計含量大於等於99%。
本發明中，電子級玻璃纖維組合物的各組分含量以重量百分比表示為：SiO
2為51.0-57.5%，Al
2O
3為11.0-17.0%，B
2O
3為大於4.5%且小於等於6.4%，CaO為19.5-24.8%，MgO為0.1-1.9%，R
2O=Na
2O+K
2O+Li
2O為0.05-1.2%，Fe
2O
3為0.05-0.8%，TiO
2為0.01-1.0%，F
2為0.01-1.0%，且重量百分比的比值C1=SiO
2/B
2O
3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B
2O
3/(R
2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，上述組分的合計含量大於等於99%。該電子級玻璃纖維組合物具有高性價比的特點，不僅能降低原料成本及原料揮發，還能改善玻璃的介電性能，提高玻璃纖維的機械性能和耐水性，並改善玻璃纖維成型範圍，適合用於大規模池窯生產。
選取本發明的電子級玻璃纖維組合物中SiO
2、Al
2O
3、B
2O
3、CaO、MgO、Na
2O、K
2O、Li
2O、TiO
2、Fe
2O
3和F
2等的具體含量值作為實施例，另外有五項對比實施例，其編號為B1-B5，B1是可用於生產電子紗的傳統E玻璃纖維組合物，B2是傳統D玻璃纖維組合物，B3-B5是普通增強型E玻璃纖維組合物。在對比時，選用八個性能參數：
（1）成型溫度，對應於玻璃熔體在粘度為10
3泊時的溫度。
（2）液相線溫度，對應於玻璃熔體冷卻時晶核開始形成的溫度，即玻璃析晶的上限溫度。
（3）△T值，成型溫度與液相線溫度之差，表示拉絲成型的溫度範圍。
（4）拉伸強度，表徵玻璃纖維在拉伸條件下的最大承受能力，按ASTM D2343標準測試浸膠紗的拉伸強度。
（5）介電常數，測定介電常數的方法為：將各原料混合均勻後加入鉑金坩堝中，在高溫電爐1550±30℃下保溫6小時，得到澄清均化良好的高溫玻璃液，將玻璃液倒入預熱的不銹鋼模具中製成玻璃塊，將玻璃塊置於馬弗爐中進行退火，將退火後的玻璃塊經切割、打磨、拋光後製成厚度約1.5mm、長寬約30mm的矩形玻璃片，在該玻璃片塗上銀電極後進行介電常數測量。介電常數越小，表明玻璃介質的極化能力越小，作為電絕緣材料的穩定性越好。
（6）氣泡數量，其中測定氣泡數量的大致方法為：利用專用的模具將每個實施例配合料壓製成一樣形狀的樣品，放置於高溫顯微鏡的樣品平臺，然後按程式升溫至設定空間溫度1500℃，不保溫，玻璃樣品隨爐冷卻至常溫；然後，通過光學顯微鏡從微觀角度觀測各個玻璃樣品的氣泡數量。其中，氣泡數量按顯微鏡成像範圍為准。
（7）耐水性，以重量損失率表徵，測定方法為：將粒徑為40-80目的玻璃粉在95℃的水中放置24小時，定時進行攪拌，測定玻璃粉的重量損失率。重量損失率越小，表明玻璃的耐水性越好。
（8）原料成本係數，以傳統E玻璃纖維組成物B1為基準，設定原料成本係數為1.0，其他組合物按此基準進行測算。原料成本係數越小，表明組合物的原料成本越低。
上述八個參數及其測定方法是本領域技術人員所熟知的，因此採用上述參數能夠有力地說明本發明的電子級玻璃纖維組合物的技術特點和優勢。
實驗的具體過程為：各組分可從適當的原料中獲取，按比例將各種原料進行混合，使各組分達到最終的預期重量百分比，混合後的配合料進行熔化並澄清，然後玻璃液通過漏板上的漏嘴被拉出從而形成玻璃纖維，玻璃纖維被牽引繞到拉絲機旋轉機頭上形成原絲餅或紗團。當然，這些玻璃纖維可用常規方法進行深加工以符合預期要求。
下面進一步通過清單的方式，給出本發明電子級玻璃纖維組合物的實施例與對比實施例的性能參數的對比。其中，玻璃纖維組合物的含量以重量百分比表示。需要說明的是，實施例組分總含量略微小於100%，可以理解為殘餘量是微量雜質或不能分析出的少量組分。
表1A
表1B
表1C
表1D
表1E
| A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | ||
| 組分 | SiO 2 | 54.70 | 54.70 | 54.20 | 54.70 | 55.50 |
| Al 2O 3 | 14.50 | 14.50 | 14.50 | 14.50 | 14.50 | |
| CaO | 23.35 | 23.00 | 23.00 | 23.00 | 22.35 | |
| MgO | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 1.00 | |
| B 2O 3 | 5.30 | 5.65 | 5.65 | 5.65 | 4.55 | |
| TiO 2 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| Fe 2O 3 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| K 2O | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| Na 2O | 0.30 | 0.15 | 0.30 | 0.25 | 0.20 | |
| F 2 | 0.35 | 0.50 | 0.35 | 0.35 | 0.80 | |
| Li 2O | - | - | - | 0.05 | - | |
| ZrO 2 | - | - | 0.50 | - | - | |
| 比值 | C1 | 10.32 | 9.68 | 9.59 | 9.68 | 12.20 |
| C2 | 4.82 | 5.95 | 5.14 | 5.14 | 3.03 | |
| C3 | 11.93 | 11.25 | 11.17 | 11.25 | 12.61 | |
| C4 | 0.979 | 0.979 | 0.979 | 0.979 | 0.957 | |
| 參數 | 成型溫度/℃ | 1193 | 1192 | 1196 | 1187 | 1198 |
| 液相線溫度/℃ | 1082 | 1080 | 1082 | 1076 | 1084 | |
| △T值/℃ | 111 | 112 | 114 | 111 | 114 | |
| 拉伸強度/MPa | 2130 | 2110 | 2160 | 2200 | 2150 | |
| 介電常數 | 6.70 | 6.65 | 6.60 | 6.75 | 6.75 | |
| 氣泡數量/個 | 6 | 7 | 10 | 6 | 8 | |
| 耐水性，重量損失率/% | 0.50 | 0.45 | 0.45 | 0.55 | 0.50 | |
| 原料成本係數 | 0.79 | 0.80 | 0.84 | 0.83 | 0.78 |
| A6 | A7 | A8 | A9 | A10 | ||
| 組分 | SiO 2 | 54.20 | 56.50 | 53.00 | 54.00 | 54.60 |
| Al 2O 3 | 15.00 | 12.70 | 17.00 | 16.00 | 14.60 | |
| CaO | 22.80 | 21.50 | 22.20 | 22.20 | 23.00 | |
| MgO | 0.50 | 1.50 | 0.65 | 0.65 | 0.65 | |
| B 2O 3 | 6.10 | 6.10 | 5.45 | 5.45 | 5.45 | |
| TiO 2 | 0.40 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | |
| Fe 2O 3 | 0.25 | 0.25 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | |
| K 2O | 0.30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| Na 2O | 0.30 | 0.40 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | |
| F 2 | 0.05 | 0.30 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | |
| 比值 | C1 | 8.89 | 9.26 | 9.72 | 9.91 | 10.02 |
| C2 | 5.55 | 2.65 | 4.54 | 4.54 | 4.54 | |
| C3 | 10.48 | 9.11 | 11.48 | 11.48 | 11.34 | |
| C4 | 0.979 | 0.935 | 0.972 | 0.972 | 0.973 | |
| 參數 | 成型溫度/℃ | 1195 | 1192 | 1197 | 1198 | 1192 |
| 液相線溫度/℃ | 1083 | 1079 | 1086 | 1083 | 1081 | |
| △T值/℃ | 112 | 113 | 111 | 115 | 111 | |
| 拉伸強度/MPa | 2150 | 2120 | 2130 | 2160 | 2130 | |
| 介電常數 | 6.60 | 6.70 | 6.75 | 6.70 | 6.75 | |
| 氣泡數量/個 | 6 | 6 | 9 | 7 | 6 | |
| 耐水性，重量損失率/% | 0.50 | 0.55 | 0.45 | 0.45 | 0.50 | |
| 原料成本係數 | 0.80 | 0.81 | 0.80 | 0.79 | 0.79 |
| A11 | A12 | A13 | A14 | A15 | ||
| 組分 | SiO 2 | 54.80 | 55.50 | 55.00 | 55.00 | 55.00 |
| Al 2O 3 | 14.40 | 14.40 | 14.70 | 14.70 | 14.70 | |
| CaO | 22.30 | 23.00 | 21.45 | 22.45 | 23.15 | |
| MgO | 0.55 | 0.55 | 1.90 | 0.90 | 0.20 | |
| B 2O 3 | 6.10 | 4.70 | 5.10 | 5.10 | 5.10 | |
| TiO 2 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | |
| Fe 2O 3 | 0.35 | 0.35 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| K 2O | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| Na 2O | 0.30 | 0.30 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | |
| F 2 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | |
| 比值 | C1 | 8.98 | 11.81 | 10.78 | 10.78 | 10.78 |
| C2 | 5.30 | 4.09 | 2.00 | 3.29 | 6.00 | |
| C3 | 10.41 | 13.31 | 9.96 | 11.62 | 13.15 | |
| C4 | 0.976 | 0.977 | 0.919 | 0.961 | 0.991 | |
| 參數 | 成型溫度/℃ | 1192 | 1198 | 1198 | 1195 | 1194 |
| 液相線溫度/℃ | 1079 | 1084 | 1088 | 1080 | 1083 | |
| △T值/℃ | 113 | 114 | 110 | 115 | 111 | |
| 拉伸強度/MPa | 2110 | 2180 | 2160 | 2150 | 2130 | |
| 介電常數 | 6.65 | 6.80 | 6.75 | 6.70 | 6.70 | |
| 氣泡數量/個 | 5 | 7 | 9 | 7 | 6 | |
| 耐水性，重量損失率/% | 0.55 | 0.50 | 0.50 | 0.55 | 0.55 | |
| 原料成本係數 | 0.81 | 0.77 | 0.79 | 0.78 | 0.78 |
| A16 | A17 | A18 | A19 | A20 | ||
| 組分 | SiO 2 | 54.40 | 54.40 | 55.90 | 55.00 | 54.40 |
| Al 2O 3 | 14.55 | 14.55 | 14.55 | 14.55 | 14.55 | |
| CaO | 22.55 | 24.40 | 21.65 | 22.55 | 23.15 | |
| MgO | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | |
| B 2O 3 | 6.40 | 4.55 | 5.80 | 5.80 | 5.80 | |
| TiO 2 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | |
| Fe 2O 3 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| K 2O | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| Na 2O | 0.30 | 0.15 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| F 2 | 0.30 | 0.45 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| 比值 | C1 | 8.50 | 11.96 | 9.64 | 9.48 | 9.38 |
| C2 | 6.10 | 5.06 | 5.52 | 5.52 | 5.52 | |
| C3 | 10.07 | 13.79 | 11.27 | 11.13 | 11.03 | |
| C4 | 0.980 | 0.982 | 0.980 | 0.980 | 0.981 | |
| 參數 | 成型溫度/℃ | 1193 | 1194 | 1203 | 1198 | 1192 |
| 液相線溫度/℃ | 1078 | 1083 | 1090 | 1084 | 1080 | |
| △T值/℃ | 115 | 111 | 113 | 114 | 112 | |
| 拉伸強度/MPa | 2080 | 2160 | 2160 | 2130 | 2100 | |
| 介電常數 | 6.60 | 6.80 | 6.65 | 6.70 | 6.75 | |
| 氣泡數量/個 | 6 | 7 | 9 | 7 | 6 | |
| 耐水性，重量損失率/% | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.55 | 0.55 | |
| 原料成本係數 | 0.82 | 0.76 | 0.80 | 0.80 | 0.81 |
| B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | ||
| 組分 | SiO 2 | 54.16 | 73.00 | 59.05 | 56.50 | 54.00 |
| Al 2O 3 | 14.32 | 1.00 | 13.08 | 14.70 | 15.20 | |
| CaO | 22.12 | 0.60 | 24.29 | 22.50 | 24.00 | |
| MgO | 0.41 | 0.50 | 2.83 | 4.00 | 2.10 | |
| B 2O 3 | 7.26 | 22.00 | 0 | 0.50 | 2.50 | |
| TiO 2 | 0.34 | 0 | 0.04 | 0.25 | 0.25 | |
| Fe 2O 3 | 0.39 | 0 | 0.36 | 0.30 | 0.30 | |
| K 2O | 0.25 | 2.90 | 0.23 | 0.35 | 0.40 | |
| Na 2O | 0.45 | 0.03 | 0.55 | 0.90 | ||
| F 2 | 0.29 | 0 | 0.04 | 0.25 | 0.25 | |
| 比值 | C1 | 7.46 | 3.32 | - | 113.00 | 21.60 |
| C2 | 6.54 | 6.47 | 0 | 0.10 | 0.74 | |
| C3 | 8.93 | 3.29 | 25.49 | 15.82 | 15.04 | |
| C4 | 0.982 | 0.545 | 0.896 | 0.849 | 0.920 | |
| 參數 | 成型溫度/℃ | 1175 | 1410 | 1248 | 1240 | 1215 |
| 液相線溫度/℃ | 1075 | 1250 | 1169 | 1190 | 1185 | |
| △T值/℃ | 100 | 160 | 79 | 50 | 30 | |
| 拉伸強度/MPa | 1982 | 1870 | 2290 | 2180 | 2050 | |
| 介電常數 | 6.80 | 4.20 | 7.25 | 7.30 | 7.40 | |
| 氣泡數量/個 | 10 | 20 | 18 | 10 | 7 | |
| 耐水性，重量損失率/% | 0.80 | 1.80 | 0.35 | 0.55 | 0.80 | |
| 原料成本係數 | 1.00 | 2.00 | 0.51 | 0.56 | 0.70 |
由上述表中的具體數值可知，與普通增強型E玻璃纖維組合物相比，本發明的電子級玻璃纖維組合物擁有以下優勢：（一）具有更低的介電常數；（二）具有更低的成型溫度和液相線溫度；（三）具有更寬的成型範圍。
與傳統E玻璃纖維組合物相比，本發明的電子級玻璃纖維組合物擁有以下優勢：（一）具有更低的原料成本；（二）具有更高的拉伸強度、更優的耐水性；（三）具有更寬的成型範圍；（四）具有改善的介電常數水準。
與傳統D玻璃纖維組合物相比，本發明的電子級玻璃纖維組合物擁有以下優勢：（一）具有低得多的原料成本；（二）具有高得多的拉伸強度；（三）具有高得多的耐水性；（四）具有更少的氣泡數量。
由此可知，本發明的技術方案區別于普通增強型E玻璃纖維組合物、傳統E玻璃纖維組合物和傳統D玻璃纖維組合物，在產品性價比、原料成本、介電常數、拉伸強度、液相線溫度、成型範圍、耐水性等方面取得了實質性進展，還易於實現大規模池窯生產，取得了意想不到的技術效果。
由根據本發明的電子級玻璃纖維組合物可製成具有上述優良性能的電子級玻璃纖維；由上述電子級玻璃纖維可製成電子布。
根據本發明的電子級玻璃纖維組合物與一種或多種有機和/或無機材料結合可製備得到性能優良的複合材料，例如，玻璃纖維增強基材。
最後應說明的是：在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包含一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個…”限定的要素，並不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
無
無
Claims (19)
- 一種電子級玻璃纖維組合物，該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：SiO2 51.0-57.5%；Al2O3 11.0-17.0%；B2O3 >4.5%且6.4%；CaO 19.5-24.8%；MgO 0.1-1.9%；R2O=Na2O+K2O+Li2O 0.1-0.8%；Fe2O3 0.05-0.8%；TiO2 0.01-1.0%；以及F2 0.01-1.0%；其中，重量百分比的比值C1=SiO2/B2O3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B2O3/(R2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，更包括一重量百分比的比值C3=(SiO2+Al2O3)/(B2O3+MgO)的範圍為9.0-15.0。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，更包括一重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該MgO的重量百分比含量範圍為0.45-1.9%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該B2O3的重量百分比含量範圍為4.55-6.1%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該F2的重量百分比含量範圍為0.3-1.0%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該Li2O的重量百分比含量範圍為小於0.1%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該B2O3+MgO的重量百分比含量範圍為5.0-7.6%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該SiO2+Al2O3的重量百分比含量範圍為68.5-74.0%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該CaO+MgO+R2O的重量百分比含量範圍為20.5-25.8%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該CaO的重量百分比含量範圍為22.2-24.8%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：SiO2 51.0-57.5%；Al2O3 11.0-17.0%；B2O3 >4.5%且6.4%；CaO 19.5-24.8%；MgO 0.1-1.9%；R2O=Na2O+K2O+Li2O 0.1-0.8%； Fe2O3 0.05-0.8%；TiO2 0.01-1.0%；以及F2 0.01-1.0%；其中，重量百分比的比值C1=SiO2/B2O3的範圍為8.1-12.7，重量百分比的比值C2=B2O3/(R2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，重量百分比的比值C3=(SiO2+Al2O3)/(B2O3+MgO)的範圍為9.0-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915，且上述組分的合計含量大於等於99%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：SiO2 52.0-57.0%；Al2O3 12.0-16.0%；B2O3 >4.5%且6.4%；CaO 20.0-24.4%；MgO 0.1-1.9%；R2O=Na2O+K2O+Li2O 0.1-0.8%；Fe2O3 0.05-0.8%；TiO2 0.01-1.0%；以及F2 0.01-1.0%； 其中，重量百分比的比值C1=SiO2/B2O3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B2O3/(R2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，且上述組分的合計含量大於等於99%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，其中該電子級玻璃纖維組合物含有下述組分，各組分的含量以重量百分比表示如下：SiO2 52.0-57.0%；Al2O3 12.0-16.0%；B2O3 >4.5%且6.4%；CaO 20.0-24.4%；MgO 0.1-1.9%；R2O=Na2O+K2O+Li2O 0.1-0.8%；Fe2O3 0.05-0.8%；TiO2 0.05-0.8%；以及F2 0.05-0.8%； 其中，重量百分比的比值C1=SiO2/B2O3的範圍為8.3-12.5，重量百分比的比值C2=B2O3/(R2O+MgO)的範圍為1.7-6.3，重量百分比的比值C3=(SiO2+Al2O3)/(B2O3+MgO)的範圍為9.0-15.0，重量百分比的比值C4=CaO/(CaO+MgO)的範圍為大於等於0.915，且上述組分的合計含量大於等於99%。
- 如請求項1所述之電子級玻璃纖維組合物，更包含重量百分比總含量小於1%的SO3、SrO、CeO2、La2O3、Y2O3、ZrO2、ZnO中的一種或多種。
- 一種電子級玻璃纖維，該電子級玻璃纖維由請求項1-15中任一項所述的電子級玻璃纖維組合物製成。
- 如請求項16所述之電子級玻璃纖維組合物，室溫下頻率為1MHz的介電常數範圍為6.3-7.0。
- 一種電子布，其特徵在於，該電子布含有如請求項16所述之電子級玻璃纖維。
- 如請求項18所述之電子布，其中該電子布可用作印刷電路板的基材。
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