一种聚四氟乙烯复合微波陶瓷基板的制备方法

摘要

本发明公开了一种聚四氟乙烯复合微波陶瓷基板的制备方法，属于材料技术领域。本发明采用（1-x）ZrTi2O6-xZnNb2O6的Zr-Ti基陶瓷作为填料，与聚四氟乙烯通过偶联剂复合，其中Zr-Ti基陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数，介电常数温度系数可调；所制备的聚四氟乙烯基复合微波介质基板材料具有高介电常数（6.40～7.80）、低损耗（1.40×10-3～2.20×10-3，10GHz）、介电常数温度系数绝对值较低（τεr=–100±10ppm/℃）的特点，主要用于制作需要高介电常数的微波电路基板；同时其制备工艺简单、成本较低。

主权项

一种聚四氟乙烯复合微波陶瓷基板的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备Zr‑Ti基陶瓷粉体；包括以下具体步骤：步骤1‑1：以ZrO2、TiO2、Nb2O5、ZnO和MnCO3为原料，按照Zr‑Ti基陶瓷粉体分子式（1‑x）ZrTi2O6‑xZnNb2O6（0.25≤x≤0.45）控制ZrO2、TiO2、Nb2O5和ZnO的摩尔比，然后加入相当于ZrO2、TiO2、Nb2O5和ZnO总质量的0.1～1.0%的MnCO3；步骤1‑2：将步骤1‑1所准备原料进行第一次球磨，进一步使原料混合均匀；步骤1‑3：将步骤1‑2所得一次球磨料在空气气氛和1000～1250℃温度条件下烧结2～5小时，得到Zr‑Ti基陶瓷烧结料；步骤1‑4：将步骤1‑3所得Zr‑Ti基陶瓷烧结料进行第二次球磨、烘干、过筛，得到平均粒径在1～4μm的Zr‑Ti基陶瓷粉体；步骤2：将步骤1所得Zr‑Ti基陶瓷粉体，加入无水乙醇超声混合后再加入水解后的偶联剂，继续超声混合一段时间使得偶联剂的羟基基团与Zr‑Ti基陶瓷粉体表面的羟基基团发生充分缩合反应；步骤3：将步骤2所得反应体系烘干后加入无水乙醇超声混合，然后加入聚四氟乙烯分散乳液继续超声混合一段时间使得偶联剂另一端的有机分子链结构与聚四氟乙烯分子链充分缠绕混合；步骤4：将步骤3所得体系在90℃下进行旋蒸破乳处理，以去除无水乙醇；步骤5：将步骤4所得体系采用去离子水洗涤后于120℃下烘干，得到块状聚四氟乙烯复合微波陶瓷材料；步骤6：将步骤5所得块状聚四氟乙烯复合微波陶瓷材料打成粉体，然后放入模具中于340～380℃下热压烧结1～4小时，得到最终的聚四氟乙烯复合微波陶瓷基板。