專利名稱:一種柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于復(fù)合材料及其制造領(lǐng)域,具體涉及一種柔性無機(jī)/有機(jī)高頻 磁電復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明制備的高頻磁電復(fù)合材料具有高介電常 數(shù)、高磁導(dǎo)率、高截止頻率和小損耗的情況下,能同時擁有良好的柔性。
背景技術(shù):
隨著移動通信和消費(fèi)電子等技術(shù)的迅速發(fā)展,尤其是近兩年來WAPI、 手持終端,射頻IC卡等設(shè)備的迅速發(fā)展,硬件上對器件小型化、高速化的 要求越來越迫切。高介電常數(shù)和高磁導(dǎo)率對器件的小型化作用很大,因此開 發(fā)適用高頻下的高介電常數(shù)和高磁導(dǎo)率的介質(zhì)材料就日益迫切和重要起來。 從目前廣泛應(yīng)用于高頻領(lǐng)域的介質(zhì)材料來看,很難找到既擁有較高介電常數(shù) 和磁導(dǎo)率和小的高頻損耗,又擁有一定柔性的材料。這種材料不但在軍事上 有潛在的應(yīng)用,在民用領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。因此開發(fā)和尋找具有較 高的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率、低的高頻損耗較好的機(jī)械性能的介質(zhì)材料已經(jīng)成為 全球范圍內(nèi)從事高頻材料研究人員的共同研究目標(biāo)。
磁電復(fù)合材料可以通過將高介電常數(shù)介質(zhì)材料和高磁導(dǎo)率的磁性材料 共燒的方法得到。浙江大學(xué)的杜丕一將鎳鋅鐵氧體和鈦酸鋇在高溫下進(jìn)行共 燒得到了一種磁電復(fù)合材料,這種復(fù)合材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率很高,但是 其損耗非常大。當(dāng)鎳鋅鐵氧體和鈦酸鋇的體積比各為50%時,在10kHz下, 其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率分別為20000, 22,介電損耗和磁損耗分別為78%, 5.5 %。隨著頻率的升高,介電常數(shù)和磁導(dǎo)率顯著降低。該復(fù)合材料的截止頻率 小于100MHz。以上研究表明,通過共燒的方法雖然能夠得到高介電常數(shù)和 高磁導(dǎo)率的復(fù)合材料,但是,由于介電材料對磁性材料的隔絕效果不好,導(dǎo)
致?lián)p耗較大,截止頻率較低。另外,兩相共燒容易產(chǎn)生一些未知的化學(xué)反應(yīng) 的發(fā)生、收縮不匹配,燒結(jié)溫度不匹配、擴(kuò)散等缺陷,最終影響復(fù)合材料的 性能。采用聚合物為基體制備的無機(jī)/有機(jī)磁電復(fù)合材料可以在一定程度上
解決上述問題。同時,聚合物基磁電復(fù)合材料與印刷電路板(PWB)具有較 好的相容性,且可以制成各種各樣的形狀。清華大學(xué)的南策文將Co2Z型鐵 氧體、金屬鎳和PVDF'通過普通的熱壓法制備了一種磁電復(fù)合材料。當(dāng)C"Z 型鐵氧體、金屬鎳和PVDF的體積含量分別為4(F。, 1%, 59%時,在10MHz下 介電常數(shù)、磁導(dǎo)率、介電損耗、磁損耗分別為38, 3, 17%, 8.3%。截止頻 率大約100MHz。而且該復(fù)合材料的柔性非常有限。
綜上所述,具有一定柔性的高介電常數(shù)、高磁導(dǎo)率、高截止頻率和小損 耗的高頻磁電復(fù)合材料在國內(nèi)外尚處于空白。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述背景技術(shù)中存在的缺陷或不足,本發(fā)明的一個目的是提供一 種高介電常數(shù)、高磁導(dǎo)率、高截止頻率和小損耗,且擁有良好的柔性的無機(jī) /有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料及其制備方法。該柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料 具有高介電常數(shù)、高磁導(dǎo)率、高截止頻率和小損耗,且擁有良好的柔性,這 種材料具有以下特點(diǎn)加工溫度低(〈200°C),相對介電常數(shù)和磁導(dǎo)率 (K=1.3 3.8)調(diào)節(jié)范圍寬(Sr二4.5 12),介質(zhì)損耗小(100MHz時的 tanS〈lx10—2),拉伸率大(90% 700%)。
本發(fā)明第二個目的是提供上述高頻復(fù)合材料的制備方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù),本發(fā)明采用以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)
彈性體100份,高頻介電陶瓷粉末5 100份,高頻磁性陶瓷粉末5 100份,表面偶聯(lián)劑1 2份,丙烯酸2 5份,有機(jī)溶劑50 200份;
其中所述的彈性體為茂金屬催化的乙烯一辛烯共聚物,密度為0.863 0. 915g/Cm:,;高頻介電陶瓷粉末為鈦酸鹽基介質(zhì)陶瓷或鉍基焦綠石微波介質(zhì)陶瓷;高頻磁性陶瓷粉末為鎳鋅鐵氧體;所述的高頻介電陶瓷粉末和高頻磁 性陶瓷粉末的平均粒徑為100nm 5um;有機(jī)溶劑為無水乙醇或石油醚,表 面偶聯(lián)劑為油酸、硅垸、鈦酸酯或鋁酸酯。
上述柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,按以 下步驟進(jìn)行
(1)陶瓷粉末的表面處理
將平均粒徑為100nm 5um的高頻介電陶瓷粉末和高頻磁性陶瓷粉末按 體積比各取100份,于11(TC下干燥24小時,然后將干燥后的高頻介電陶 瓷粉末和高頻磁性陶瓷粉末各溶入體積比為100份的有機(jī)溶劑中,有機(jī)溶劑 中加入有1 5份體積比的丙烯酸,超聲處理10小時,使陶瓷粉末表面被丙 烯酸處理;
(2)陶瓷粉末的表面改性 按體積比取表面處理過的高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末各100份, 表面偶聯(lián)劑1 2份,將高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末于ll(TC下干燥 24小時,然后將干燥后的高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末和表面偶聯(lián)劑 置入體積比100份的有機(jī)溶劑中超聲處理10小時,或者在球磨機(jī)中高速分 散4小時,使高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末表面均勻的包覆一層偶聯(lián) 劑;然后將表面改性處理后的高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末,于iicrc 下干燥24小時;
(3)柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備
取適量經(jīng)改性處理后干燥的高頻介電陶瓷、高頻磁性陶瓷粉末和彈性 體,加入雙螺桿擠出機(jī)中混煉,溫度為150°C 200°C,轉(zhuǎn)速為60rpm 150rpm,擠出造粒,得到造粒的復(fù)合材料;
將造粒的復(fù)合材料置入模具或者在平板硫化機(jī)上熱壓,在溫度為 150°C 200°C,壓力為20 MPa 10簡Pa,時間為5分鐘,進(jìn)行熱壓成型,
得到柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料;
或者將造粒的復(fù)合材料置入注塑成型機(jī)中,得到柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁 電復(fù)合材料。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明制備的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,在 具有高介電常數(shù)、高磁導(dǎo)率、高截止頻率和小損耗的情況下,能同時擁有良 好的柔性,是一種具有廣闊應(yīng)用前景的高頻磁電復(fù)合材料。
本發(fā)明制備出的微波復(fù)合材料具有以下技術(shù)特點(diǎn)
加工溫度低(<250°C),成型簡單方便,加工溫度低(<200°C),相對介 電常數(shù)(s一4.5 12)和磁導(dǎo)率(k二1.3 3.8)調(diào)節(jié)范圍寬,介質(zhì)損耗小 (100z時的tanS〈lx10—2),拉伸率大(90% 700%)。
通過調(diào)節(jié)復(fù)合材料的聚合物基體和高頻介電陶瓷粉末和高頻磁性陶瓷 粉末的性能和體積比,對其進(jìn)行不同的物理化學(xué)改性,可以明顯的改善復(fù)合 材料的微波性能和機(jī)械性能,使之達(dá)到所需要的性能,獲得兼聚高介電常數(shù)、 高磁導(dǎo)率、高截止頻率和小損耗以及良好柔性的復(fù)合材料。
工藝簡單,制備方便,工藝參數(shù)便于控制,容易實(shí)現(xiàn)由實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模生 產(chǎn)向大工業(yè)生產(chǎn)的過渡。
圖1為本發(fā)明復(fù)合材料的介電常數(shù)和頻率的關(guān)系圖; 圖2是本發(fā)明復(fù)合材料的磁導(dǎo)率和頻率的關(guān)系圖; 圖3是本發(fā)明復(fù)合材料的拉伸性能曲線; 圖4是本發(fā)明復(fù)合材料的微觀組織照片。
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式
按照本發(fā)明的技術(shù)方案,申請人對以彈性體材料為聚合物基體,高頻的 介電陶瓷和高頻磁性陶瓷粉末為填充介質(zhì),制備了柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電
復(fù)合材料,主要應(yīng)用小型化的EMI濾波器、柔性天線、柔性電磁帶隙結(jié)構(gòu),
柔性電路板以及其他對磁性、介電性和柔性同時要求的場合。
以下是發(fā)明人給出的具體實(shí)施例,需要指出的是,這些實(shí)施例是本發(fā)明 一些較佳的例子,本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1:
1) 陶瓷粉末的表面處理
取平均粒徑為500nm的鈦酸鍶(SrTiO:,)和鎳鋅鐵氧體((Ni^Zn。.》FeA) 各100g,于ll(TC下干燥24小時,然后將干燥后的鈦酸鍶或鎳鋅鐵氧體陶 瓷粉末,各溶入100ml的石油醚中, 石油醚中加入有5ml的丙烯酸,超聲處 理10小時,使陶瓷粉末表面被丙烯酸處理;。
2) 陶瓷粉末的表面改性
將上述表面處理過的鈦酸鍶和鎳鋅鐵氧體,于ll(TC下干燥24小時, 然后將干燥后的高頻介電陶瓷粉末或高頻磁性陶瓷粉末,溶入100ml石油醚 中,石油醚中加入lml的硅垸作為表面偶聯(lián)劑,超聲處理10時,或者在球 磨機(jī)中高速分散4小時,使陶瓷粉末表面均勻的包覆一層硅烷。
3) 柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備
取表面改性后平均粒徑為500nm的鈦酸鍶20克(體積比為10%)、表 面改性后平均粒徑為500nm的鎳鋅鐵氧體60克(體積比為30%),茂金屬 催化的乙烯一辛烯共聚物20g (體積比60%),加入溫度為180。C的流變轉(zhuǎn) 矩儀中混合10分鐘 20分鐘,得到復(fù)合材料。
將復(fù)合材料在平板硫化機(jī)中熱壓(壓力為lOOMPa,溫度為180'C)成型, 然后根據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行裁剪即可得到柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料樣
所測樣品的介電常數(shù)和頻率的關(guān)系如圖1所示。樣品的磁導(dǎo)率和頻率的
關(guān)系如圖2所示,樣品的拉伸性能如圖3所示。樣品的微觀組織照片如圖4
所示。該實(shí)施例制備的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,相對介電常數(shù)約
為5. 4 (100MHz),介電損耗tan5約為0. 18xl(T (100MHz),磁導(dǎo)率約為2. 3 (100MHz),磁損耗約為0.2x10—2 (100腿z),截止頻率大于lGHz,拉伸率大 于120%。 實(shí)施例2:
本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是,將鈦酸鍶和鎳鋅鐵氧體的體積比均換 成20%,其它同實(shí)施例l,所得到的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的相 對介電常數(shù)約為7.2,介電損耗tan5約為0. 16x10—2 (100腿z),磁導(dǎo)率約為 1.8,磁損耗約為0. 18x10—2 (lOOMHz),截止頻率大于lGHz,拉伸率大于120 %。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是,將鈦酸鍶的體積比換成30%,鎳鋅 鐵氧體的體積比均換成10%,其它同實(shí)施例l,所得到的柔性無機(jī)/有機(jī)高 頻磁電復(fù)合材料的相對介電常數(shù)約為8.4,介電損耗tan5約為0. 15x10—2 (lOOMHz),磁導(dǎo)率約為1.4,磁損耗約為0. 16x10—2 (lOOMHz),截止頻率大 于lGHz,拉伸率大于120%。 實(shí)施例4:
1) 陶瓷粉末的表面處理
取平均粒徑為500nm的立方相(Bi:V2Zn1/2) (Zn1/2Nb3/2) 07 (BZN)微波介質(zhì)陶 瓷和鎳鋅鐵氧體((Ni。.8Zn。.2)Fe204)各100g,于ll(TC下干燥24小時,然后 將干燥后的立方相(Bi^Zrv2) (Zn1/2Nb3/》07 (BZN)微波介質(zhì)陶瓷或鎳鋅鐵氧體 陶瓷粉末,各溶入100ml無水乙醇中,無水乙醇中加入有4ml丙烯酸,超聲 處理10小時,使陶瓷粉末表面被丙烯酸處理;
2) 陶瓷粉末的表面改性
將上述表面處理過的立方相BZN微波介質(zhì)陶瓷和鎳鋅鐵氧體,于ll(TC 下干燥24小時,然后將干燥后的高頻介電陶瓷粉末或高頻磁性陶瓷粉末, 溶入100ml無水乙醇中,無水乙醇中加入1. 5ml油酸作為表面偶聯(lián)劑,超聲 處理10小時,或者在球磨機(jī)中高速分散4小時,使陶瓷粉末表面均勻的包 覆一層油酸。.
3)柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備
取表面改性后平均粒徑為500nm的立方相BZN微波介質(zhì)陶瓷25克(體 積比為10%),表面該性后平均粒徑為500nm的鎳鋅鐵氧體56克(體積比 為30%),和茂金屬催化的乙烯一辛烯共聚物(密度為0.863/cm:' 0.915g/cm:!) 19g (體積比為60%),加入溫度為160。C的流變轉(zhuǎn)矩儀中混合 10 20分鐘,得到復(fù)合材料。
將復(fù)合材料放在直徑為050mm的圓形熱壓模具中進(jìn)行熱壓(壓力 60MPa,溫度為18(TC),保持壓力5分鐘,就可以得到外形平整的圓形柔性 無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料。
該實(shí)施例制備的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,相對介電常數(shù)約為 3.8 (100MHz),介電損耗tanS約為0. 20xl(T2 (100MHz),磁導(dǎo)率約為2.4 (100MHz),磁損耗約為0.21x10—2 (100MHz),截止頻率大于lGHz,拉伸率大 于120%。 實(shí)施例5:
1)陶瓷粉末的表面處理
取平均粒徑為500nm的單斜相Bi2 (Zn1/3Nb2/3) 207 (BZN)微波介質(zhì)陶瓷和鎳 鋅鐵氧體((Ni。.8Zn .2)FeA)各100g,于110。C下干燥24小時,然后將干燥 后的單斜相Bi2(Zn,"Nb^)207 (BZN)微波介質(zhì)陶瓷或鎳鋅鐵氧體陶瓷粉末,各 溶入100ml無水乙醇中,無水乙醇中加入2ml丙烯酸,超聲處理10小時, 使陶瓷粉末表面被丙烯酸處理;
2) 陶瓷粉末的表面改性
將表面處理過的單斜相Bi2(Zn1/:,Nb2/:1)A (BZN)微波介質(zhì)陶瓷和鎳鋅鐵 氧體((Ni(). Zn .2)Fe2OJ,于ll(TC下干燥24小時,然后將干燥后的高頻介 電陶瓷粉末和高頻磁性陶瓷粉末,各溶入100ml無水乙醇中,無水乙醇中加 入2ml鈦酸酯作為表面偶聯(lián)劑,超聲處理10小時,或者在球磨機(jī)中高速分 散4小時,使陶瓷粉末表面均勻的包覆一層鈦酸酯。
3) 柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備
將表面改性后平均粒徑為500nm的單斜相Bi2(Zrv:,Nb^)207 (BZN)微波介 質(zhì)陶瓷25克(體積比為10%),表面該性后平均粒徑為500nm的鎳鋅鐵氧 體56克(體積比為30%),茂金屬催化的乙烯一辛烯共聚物18g (體積比為 60%),加入溫度為18(TC的流變轉(zhuǎn)矩儀中混合10 20分鐘,將混合均勻的 復(fù)合材料在平板硫化機(jī)中熱壓(壓力為100MPa,溫度為180°C)成型,然后 根據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行裁剪,得到柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料。
該實(shí)施例制備的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,相對介電常數(shù)約為 4.0 (100MHz),介電損耗tanS約為0. 21x10—2 (100MHz),磁導(dǎo)率約為2.4 (100MHz),磁損耗約為0. 19x10—2 (100MHz),截止頻率大于lGHz,拉伸率大 于120%。 實(shí)施例6:
本實(shí)施例與實(shí)施例5所不同的是,將表面偶聯(lián)劑換成鋁酸酯,其余同實(shí) 施例3,所得到的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的相對介電常數(shù)、介電 損耗、磁導(dǎo)率、磁損耗約、截止頻率和拉伸率與實(shí)施例3無差異。
當(dāng)然,上述實(shí)施例還可以舉出許多,例如,在雙螺桿擠出機(jī)中混煉溫度、 轉(zhuǎn)速的調(diào)整,表面偶聯(lián)劑的種類和用量調(diào)整,對高頻介電陶瓷粉末、高頻磁 性陶瓷粉末和彈性體的體積比的調(diào)整,陶瓷粉末的表面處理過程中的有機(jī)溶 劑、丙烯酸的用量調(diào)整,這些參數(shù)的調(diào)整并不會影響柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的性能,本領(lǐng)域的熟練人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的一些非 本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,均屬于本申請的保護(hù)范圍。
上述實(shí)施例還可以窮盡列舉,在這里不一一給出,只要是在本發(fā)明涉及 的范圍內(nèi),即選擇的熱塑性彈性體只要是茂金屬催化的乙烯一辛烯共聚物, 高頻介電陶瓷粉末為鈦酸鍶基介質(zhì)陶瓷或鉍基焦綠石微波介質(zhì)陶瓷,高頻磁
性陶瓷粉末為鎳鋅鐵氧體,其平均粒徑為100nm 5um,以及雙螺桿擠出機(jī) 中混煉溫度、轉(zhuǎn)速的調(diào)整,表面偶聯(lián)劑的種類和用量調(diào)整,在制備方法給出 的工藝參數(shù)范圍內(nèi),均可以制備出柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,其特征在于,其配方的體積比組成為彈性體100份,高頻介電陶瓷粉末5~100份,高頻磁性陶瓷粉末5~100份,表面偶聯(lián)劑1~2份,丙烯酸2~5份,有機(jī)溶劑50~200份;其中所述的彈性體為茂金屬催化的乙烯-辛烯共聚物,密度為0.863~0.915g/cm3;高頻介電陶瓷粉末為鈦酸鹽基介質(zhì)陶瓷或鉍基焦綠石微波介質(zhì)陶瓷;高頻磁性陶瓷粉末為鎳鋅鐵氧體;所述的高頻介電陶瓷粉末和高頻磁性陶瓷粉末的平均粒徑為100nm~5um;有機(jī)溶劑為無水乙醇或石油醚,表面偶聯(lián)劑為油酸、硅烷、鈦酸酯或鋁酸酯。
2. 如權(quán)利要求1所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,其特征在于, 所述的鈦酸鹽基介質(zhì)陶瓷為鈦酸鍶或部分離子取代的鈦酸鍶。
3. 如權(quán)利要求1所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,其特征在于, 所述的鉍基焦綠石微波介質(zhì)陶瓷為(Bi:v2Zr^) (Zr^Nb:v2)07微波介質(zhì)陶瓷,或 者是Bi2 (Zn1/:,Nb2/》207 (BZN)微波介質(zhì)陶瓷。
4. 如權(quán)利要求1所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料,其特征在于, 所述的鎳鋅鐵氧體為(NixZmJFe^ ,其中x=0. 1-0. 9。
5. 權(quán)利要求l所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備方法,其 特征在于,按以下步驟進(jìn)行(1) 陶瓷粉末的表面處理將平均粒徑為100nm 5um的高頻介電陶瓷粉末和高頻磁性陶瓷粉末按 體積比各取100份,于ll(TC下干燥24小時,然后將干燥后的高頻介電陶 瓷粉末和高頻磁性陶瓷粉末各溶入體積比為100份的有機(jī)溶劑中,有機(jī)溶劑 中加入有1 5份體積比的丙烯酸,超聲處理l小時,使陶瓷粉末表面被丙 烯酸處理;(2) 陶瓷粉末的表面改性按體積比取表面處理過的高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末各100份,表面偶聯(lián)劑1 2份,將高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末于ll0℃下干燥 24小時,然后將干燥后的高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末和表面偶聯(lián)劑 置入體積比100份的有機(jī)溶劑中超聲處理10小時,或者在球磨機(jī)中高速分 散4小時,使高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末表面均勻的包覆一層偶聯(lián) 劑;然后將表面改性處理后的高頻介電陶瓷或高頻磁性陶瓷粉末,于110℃下干燥24小時;(3)柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備取適量經(jīng)改性處理后干燥的高頻介電陶瓷、高頻磁性陶瓷粉末和彈性 體,加入雙螺桿擠出機(jī)中混煉,溫度為150°C 200°C,轉(zhuǎn)速為60 150rpm, 擠出造粒,得到造粒的復(fù)合材料;將造粒的復(fù)合材料置入模具或者在平板硫化機(jī)上熱壓,在溫度為 150。C 200。C,壓力為20 MPa 100 MPa,時間為5分鐘,進(jìn)行熱壓成型, 得到柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料;或者將造粒的復(fù)合材料置入注塑成型機(jī)中,得到柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁 電復(fù)合材料。
6. 如權(quán)利要求5所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備方法, 其特征在于,所述的高頻介電陶瓷為為鈦酸鹽基介質(zhì)陶瓷或鉍基焦綠石微波 介質(zhì)陶瓷;所述的高頻磁性陶瓷粉末為鎳鋅鐵氧體。
7. 如權(quán)利要求6所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備方法, 其特征在于,所述的鈦酸鹽基介質(zhì)陶瓷為鈦酸鍶或部分離子取代的鈦酸鍶; 所述的鉍基焦綠石微波介質(zhì)陶瓷為(Bi^Zrv2) (Zn,/2Nb3/2)07微波介質(zhì)陶瓷,或 者是Bi2(Znl/3Nb2/3) A (BZN)微波介質(zhì)陶瓷。
8. 如權(quán)利要求6所述的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料的制備方法, 其特征在于,所述的鎳鋅鐵氧體為(N:UZnh)Fe^ ,其中x=0. 1-0. 9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料及其制備方法。該方法通過將彈性體材料與經(jīng)過表面處理的高頻介電陶瓷和磁性陶瓷的粉末按比例混合后,通過共混設(shè)備混合均勻,再在平板硫化機(jī)上熱壓而成。制備的柔性無機(jī)/有機(jī)高頻磁電復(fù)合材料具有較高介電常數(shù)和磁導(dǎo)率、較高的截止頻率以及較低的高頻損耗和一定柔性。該方法簡單、成型方便、節(jié)能環(huán)保,符合當(dāng)前節(jié)能減排的原則,加工溫度低(<200℃),相對介電常數(shù)(ε<sub>r</sub>=4.5~12)和磁導(dǎo)率(μ<sub>r</sub>=1.3~3.8)調(diào)節(jié)范圍寬,介質(zhì)損耗小(100MHz時的tanδ<1×10<sup>-2</sup>),拉伸率大(90%~700%),適用于小型化的EMI濾波器、柔性天線、柔性電磁帶隙結(jié)構(gòu),柔性電路板以及其他對磁性、介電性和柔性同時要求的場合。
文檔編號C08L23/08GK101200564SQ200710019200
公開日2008年6月18日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者鋒 向, 熹 姚, 楊海波, 宏 汪 申請人:西安交通大學(xué)