[發(fā)明專利]一種制造高介電復(fù)合薄膜的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310246514.0
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103319736A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐建華;張輝;楊文耀;李金龍;張魯寧;楊亞杰
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L27/16;C08K3/24
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子功能材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種制造高介電復(fù)合薄膜的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，具有高介電常數(shù)的電介質(zhì)材料無論是在電氣材料、儲能器件、電力工程，還是在微電子行業(yè)都發(fā)揮著不可替代的重要作用。但是，現(xiàn)有的作為薄膜電容器的主要材料的聚合物介電薄膜，雖然具有柔性好、重量輕、耐高壓、耐沖擊等優(yōu)點，但是其本身的介電常數(shù)較低，限制了它的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種制造既具有高介電常數(shù)、也具有低損耗性能的高介電復(fù)合薄膜的方法。

本發(fā)明公開的技術(shù)方案包括：

提供了一種制造高介電復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，包括：將微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末均勻混合，獲得混合材料粉末；將所述混合材料粉末溶于有機(jī)溶劑中，獲得有機(jī)混合溶液；將所述有機(jī)混合溶液在室溫下真空靜置脫泡；將所述有機(jī)混合溶液在基板上流延刮膜，獲得平板膜；加熱所述平板膜使所述有機(jī)溶劑從所述平板膜中揮發(fā)，獲得聚偏氟乙烯-鈦酸鋇-鈦酸鍶復(fù)合薄膜。

進(jìn)一步地，其中所述將微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末均勻混合包括：將所述微米鈦酸鋇與所述納米鈦酸鍶按照重量比10:1至4:1的比例球磨混合均勻，獲得第一混合粉末；將所述聚偏氟乙烯粉末與所述第一混合粉末按照重量比5:1至2:1的比例球磨混合均勻，獲得所述混合材料粉末。

進(jìn)一步地，其中所述將所述混合材料粉末溶于有機(jī)溶劑中包括：將所述混合材料粉末加入到所述有機(jī)溶劑中，在超聲下攪拌直至所述聚偏氟乙烯粉末完全溶解；其中所述有機(jī)溶劑為所述聚偏氟乙烯粉末的重量的4至8倍。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、氯仿、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯或者四甲基脲。

進(jìn)一步地，其中所述將所述有機(jī)混合溶液在室溫下真空靜置脫泡包括：將所述有機(jī)混合溶液在室溫下真空靜置脫泡2至3小時。

進(jìn)一步地，所述平板膜的厚度為100至150微米。

進(jìn)一步地，其中所述加熱所述平板膜使所述有機(jī)溶劑從所述平板膜中揮發(fā)包括：將所述平板膜置于真空干燥箱中；加熱所述真空干燥箱使所述真空干燥箱的溫度到達(dá)預(yù)定溫度；使所述真空干燥箱在所述預(yù)定溫度保持恒溫8至12小時。

進(jìn)一步地，所述預(yù)定溫度為60至80攝氏度。

進(jìn)一步地，所述基板為玻璃板。

本發(fā)明的實施例中，針對傳統(tǒng)介電材料不能同時具備高介電性能、低損耗、優(yōu)異的力學(xué)性能和加工性能的問題，提出了基于聚偏氟乙烯和鈦酸鋇、鈦酸鍶的復(fù)合介電材料的制造方法，通過本發(fā)明的實施例中的方法，可將納米粒徑的鈦酸鍶粒子填充入微米粒徑的鈦酸鋇粒子之間的空隙之中，可以使鈦酸鋇粒子的堆積更加的緊密，從而可以較大的提高獲得的復(fù)合薄膜的介電常數(shù)并降低損耗。該方法制造出的聚偏氟乙烯/鈦酸鋇/鈦酸鍶三相復(fù)合薄膜具有高介電常數(shù)值，低的介電損耗值，且保存了優(yōu)異的力學(xué)性能和加工性能，同時該制造方法還具有原材料成本低，制造工藝易于掌握等特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的制造高介電復(fù)合薄膜的方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例的制造高介電復(fù)合薄膜的方法的具體步驟。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例中，一種制造高介電復(fù)合薄膜的方法包括步驟10、步驟12、步驟14、步驟16和步驟18。下面參考本發(fā)明的實施例對各個步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。

步驟10：混合微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末。

本發(fā)明的實施例中，可以首先將微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末均勻混合，獲得混合材料粉末。

本發(fā)明的實施例中，這里的“微米鈦酸鋇”是指粒子尺寸為微米級別的尺寸的鈦酸鋇，“納米鈦酸鍶”是指粒子尺寸為納米級別的尺寸的鈦酸鍶。

本發(fā)明的實施例中，可以使用任何適合的方法將聚偏氟乙烯和聚噻吩均勻混合。例如，一個實施例中，可以使用球磨設(shè)備，即將微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末加入球磨設(shè)備中，用球磨設(shè)備將加入的微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末球磨混合，得到混合材料粉末。其中，用球磨設(shè)備球磨混合聚偏氟乙烯和聚噻吩的時間可以根據(jù)實際情況的需要而定。

本發(fā)明的實施例中，加入的微米鈦酸鋇、納米鈦酸鍶和聚偏氟乙烯粉末的量相互之間可以具有一定的比例。例如，微米鈦酸鋇和納米鈦酸鍶的重量比可以是10:1至4:1，而聚偏氟乙烯粉末與微米鈦酸鋇和納米鈦酸鍶的和的重量比可以是5:1至2:1。