表面改性对PTFE/陶瓷复合材料的结构与性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

信息作为21世纪的三大支柱之一，对社会国家的发展有着十分重要的作用，而信息功能陶瓷材料已经成为现代电子信息技术的重要基石，以其高性能和应用的广泛性，日益成为许多新型电子元器件的重要关键基础材料，在国民经济和国防建设中占有十分重要的战略地位。微波介质陶瓷以其在微波频段特有的优良介电性能而成为信息功能陶瓷材料研究领域的一个热点，是谐振器、滤波器、介质导波回路，微波基板以及微波电容器等微波元器件的关键材料，同时，微波介质陶瓷元器件还有体积小、可靠性高等优点^[1-3]。

目前,微波陶瓷材料与器件的研发生产水平以日本及欧美发达国家较高。1991年美国rogers公司开发研制出了rt/duroid系列的微波介质复合材料，这种材料采用聚四氟乙烯为基体，玻璃纤维或陶瓷粉体为填料，具有优异的宽带、高频特性，介电常数达到10以上，而损耗为0.002左右^[4]。国内微波介质陶瓷研究工作开展较晚，1976年由上海科技大学方永汉等人首次研究成功 ^[5]。2011年吕文中等人利用 znal₂o₄基陶瓷材研制成功一种具有可机械加工的高性能基板材料，广泛应用于gps和bd天线领域^[6]。同时，采用新的工艺改善微波介质陶瓷复合材料的结构和组成以提高其介电性能已经逐渐成为国内外研究的热点。

聚合物基电介质复合材料相对于传统的介质陶瓷材料而言，具有柔性好、可加工性能与可设计性好等优点而得到广泛应用^[7]，其中，聚四氟乙烯(ptfe)基复合材料由于性能独特而逐渐引起了人们的注意 ^[8]。ptfe 基体具有很好的耐腐蚀、耐高温性能，并且有在较宽频率范围内的介电损耗低等优点, 但由于其结构高度对称，表面活性低等缺点限制了其应用^[9]，因此，我们必须想办法改善ptfe和无机材料结合时的界面缺陷，比如通过对无机填料进行表面改性以更好地与ptfe复合，获得性能优异的复合材料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以bmn陶瓷粉为填料，ptfe为基体，多巴胺为改性剂，通过化学处理的方法对bmn陶瓷粉进行表面改性；制备bmn/ptfe复合材料；

材料表征：对bmn/ptfe复合材料进行形貌、结构表征和介电性能测试，通过xrd、sem、红外等表征手段对其形貌、结构进行分析；并用agilenttechnologieshp8722b矢量网络分析仪，采用带状线谐振法，测试材料的介电性能。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第3-4周：整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；

第5－9周：材料制备和结构表征；

第10－12周：材料的介电性能测试；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吴海涛,赵丽萍. 微波介质陶瓷材料研究进展[j]. 济南大学学报(自然科学版),2016,03.

[2] 李婷. 令人关注的工业电子陶瓷材料及其应用[j]. 陶瓷,2016,01:20-26.

[3]黄琦,郑勇,吕学鹏,朱林正,涂彦坤. 微波介质陶瓷介电机理研究进展[j]. 电子元件与材料,2016,01:1-6.

[4] 赵飞. 新型钙钛矿微波介质陶瓷的结构与性能关系研究[d]. 清华大学, 2009.