鎂鋁硼硅系低介電常數(shù)纖維玻璃的結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、低介電常數(shù)玻璃纖維是滿足信號高速傳遞的高性能覆銅板的主要增強材料。目前，市場上的低介電常數(shù)玻璃纖維大都屬于鋁硼硅酸鹽玻璃系統(tǒng)，且大都是發(fā)達國家研制出來的。國際玻纖巨頭一直對中國實行產(chǎn)品壟斷和技術(shù)封鎖政策。本論文跳出常規(guī)的鈣鋁硼硅酸鹽低介電玻璃纖維基礎(chǔ)系統(tǒng)，在鎂鋁硼硅體系中探索適合低介電玻纖的組成，研究其結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，對于開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低介電玻璃纖維具有重要意義。
　　本文采用常規(guī)的熔融淬冷法制備了SiO2-B2O3-A

2、l2O3-MgO玻璃，使用 NMR、FTIR、DSC和XRD等測試手段，研究了組分變化對鎂鋁硼硅酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)的影響,并對玻璃密度、介電性能和化學(xué)穩(wěn)定性進行了影響。研究結(jié)果表明：
　?。?）鎂鋁硼硅酸鹽玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由[BO3]、[BO4]、[SiO4]和[AlO4]組成的，同時含有少量的[AlO5]和[AlO6]存在。B主要以[BO3]的形式存在，Al主要以[AlO4]的形式存在。隨著SiO2/B2O3摩爾比的增大，網(wǎng)絡(luò)中[

3、SiO4]的量逐漸增加，而[BO3]的量逐漸減少，玻璃的失透溫度范圍呈現(xiàn)減小的趨勢，失透上限溫度逐漸增大，密度逐漸增大，但增大的速率有所減緩，耐酸失重比逐漸減小，耐堿失重比逐漸增大，介電常數(shù)逐漸增大，介電損耗出現(xiàn)極小值。隨著 B2O3/MgO摩爾比的增大，網(wǎng)絡(luò)中[BO3]的量相對增多，玻璃的密度逐漸減小，耐酸失重比逐漸增大，耐堿失重比亦逐漸增大，介電常數(shù)逐漸降低，介電損耗逐漸增大。
　　（2）BaO部分取代MgO后，鎂鋁硼硅酸鹽玻

4、璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由[BO3]、[AlO4]、[SiO4]和[BO4]組成。隨著系統(tǒng)中BaO取代量的增加，網(wǎng)絡(luò)中[BO4]的量先增多后減少，[AlO4]的量逐漸增多，玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加完整；失透溫度范圍逐漸降低，當(dāng)BaO的取代量增大至5 mol％時，樣品的失透現(xiàn)象消失；隨著系統(tǒng)中BaO取代量的增加，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度Tg逐漸增大，ΔT隨著BaO取代量的增大而增大，玻璃的析晶傾向變小了；密度呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，但增加速率有明顯的下降；耐酸失重比