[发明专利]一种聚四氟乙烯基陶瓷复合生基片制备方法

说明书

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。

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。