一种低介电玻璃纤维组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种低介电玻璃纤维组合物及其应用。本发明专利技术的低介电玻璃纤维组合物，包括如下质量含量的组分：SiO

【技术实现步骤摘要】
一种低介电玻璃纤维组合物及其应用


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维
，尤其是涉及一种低介电玻璃纤维组合物及其应用。

技术介绍

[0002]玻璃纤维的主要成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少可分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维。E玻璃亦称无碱玻璃，其是一种硼硅酸盐玻璃，也是目前应用最广泛的一种玻璃纤维，然而E玻璃的介电常数和损耗正切角相对较高。D玻璃亦称低介电玻璃，其具有较低的介电常数和损耗正切角，主要用于生产介电强度较好的低介电玻璃纤维，然而D玻璃的熔化温度较高，可加工性较差。
[0003]B2O3‑
P2O5‑
SiO2无碱玻璃在频率10GHz以上时具有较小的介电常数和较低的损耗正切角，然而该无碱玻璃中的SiO2含量较高，导致其在高温熔融状态下的粘度过高，澄清效果不佳，玻璃液中的气泡难以逸出；同时，该玻璃的玻璃纤维拉丝温度超过1400℃，不仅严重影响了玻璃纤维的生产效率，并且在拉丝过程中易产生气泡或条纹，进而造成断丝。此外，随着信号传输频率增高，现有玻璃纤维的信号损耗明显增大，不利于高频信号的高速、低损耗传输。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低介电玻璃纤维组合物及其应用，该低介电玻璃纤维组合物的拉丝温度低，具有较低的介电常数和介电损耗，此外对插入损耗具有明显的改善作用。
[0006]本专利技术提供一种低介电玻璃纤维组合物，包括如下质量含量的组分：SiO
2 50
‑
58.5％，Al2O
3 8
‑
16％，B2O
3 17
‑
26％，CaO 0
‑
1.0％，ZnO 0
‑
5.0％，BaO 0.5
‑
6.0％，SrO 0.5
‑
3.0％，TiO
2 0.1
‑
5.0％，F
2 0.1
‑
1.8％和Na2O+K2O+Li2O 0.05
‑
0.5％。
[0007]进一步地，本专利技术的低介电玻璃纤维组合物，包括如下质量含量的组分：SiO
2 52
‑
58％，Al2O
3 8
‑
13.5％，B2O
3 21
‑
25％，CaO 0
‑
1.0％，ZnO 0
‑
4.5％，BaO 0.5
‑
6.0％，SrO 0.5
‑
3.0％，TiO
2 0.5
‑
4.0％，F
2 0.5
‑
1.8％和Na2O+K2O+Li2O 0.05
‑
0.3％。
[0008]进一步地，本专利技术的低介电玻璃纤维组合物，包括如下质量含量的组分：SiO
2 53.6
‑
57.2％，Al2O
3 8.5
‑
11.9％，B2O
3 21.5
‑
23.8％，CaO 0
‑
0.5％，ZnO 0
‑
4.2％，BaO 1.6
‑
5.9％，SrO 1.6
‑
2.9％，TiO
2 1.1
‑
3.1％，F
2 0.8
‑
1.7％和Na2O+K2O+Li2O 0.1
‑
0.2％。
[0009]本专利技术还提供一种低介电玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：
[0010]S1：按上述低介电玻璃纤维组合物的组成配料；
[0011]S2：将配好的原料混合均化，随后加热进行熔化澄清，制得玻璃液；
[0012]S3：将玻璃液拉丝成型，制得低介电玻璃纤维。
[0028]实施例1
‑
8的低介电玻璃纤维组合物，包括如下质量含量的组分：SiO
2 50
‑
58.5％，Al2O
3 8
‑
16％，B2O
3 17
‑
26％，CaO 0
‑
1.0％，ZnO 0
‑
5.0％，BaO 0.5
‑
6.0％，SrO 0.5
‑
3.0％，TiO
2 0.1
‑
5.0％，F
2 0.1
‑
1.8％和Na2O+K2O+Li2O 0.05
‑
0.5％；实施例1
‑
8低介电玻璃纤维组合物的具体组成见表1。
[0029]实施例1
‑
8的低介电玻璃纤维的制备方法，步骤如下：
[0030]S1：按低介电玻璃纤维组合物组成配料；
[0031]S2：将配好的原料混合均化，随后加热进行熔化澄清，制得玻璃液；
[0032]S3：将玻璃液拉丝成型，制得低介电玻璃纤维；
[0033]步骤S2中，加热的升温速度为4
‑
6℃/min，升温时间为4
‑
5h；熔化澄清的温度为1550
‑
1620℃，时间为4
‑
7h。实施例1
‑
8低介电玻璃纤维组合物制备工艺中的具体参数可根据各自的组分确定，只要使制得的低介电玻璃纤维组合物的组成满足表1即可。
[0034]采用如下方法进行性能测试：
[0035]介电性能(D
k
、D
f
)：对实验样品进行切割研磨，制成80mm
×
3mm
×
1mm的试样。对得到的试样进行110℃、24h干燥处理，并将其在23℃、湿度60％的恒温恒湿箱中保存24h。随后，依据JIS C2565:1992，使用日本AET株式会社空洞共振腔介电性能测试装置，测定上述试样在1GHz和10GHz下的介电常数D
k
和介电损耗角正切D
f
。
[0036]液相线温度T
L
：将尺寸为10
×
10
×
10mm待测玻璃样品放入已经升温至800
‑
1300℃的梯度炉内，热处理8小时，然后取出冷却至室温，得到冷却玻璃。用偏光显微镜观察冷却玻璃内部的析晶情况：若冷却玻璃内部距其表面2毫米以内的范围中存在析晶，则判定该熔融处理的温度低于待测玻璃样品的液相线温度；若冷却玻璃内部不存在析晶，则判定该熔融处理的温度高于待测玻璃样品的液相线温度；若冷却玻璃内部距其表面2毫米以内的范围中不存在析晶，而冷却玻璃内部距其表面2毫米以外的范围中存在析晶，则将梯度炉内该位置的温度作为待测玻璃样品的液相线温度T
L
。
[0037]T3温度测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电玻璃纤维组合物，其特征在于，包括如下质量含量的组分：SiO
2 50
‑
58.5％，Al2O
3 8
‑
16％，B2O
3 17
‑
26％，CaO 0
‑
1.0％，ZnO 0
‑
5.0％，BaO 0.5
‑
6.0％，SrO 0.5
‑
3.0％，TiO
2 0.1
‑
5.0％，F
2 0.1
‑
1.8％和Na2O+K2O+Li2O 0.05
‑
0.5％。2.根据权利要求1所述的低介电玻璃纤维组合物，其特征在于，包括如下质量含量的组分：SiO
2 52
‑
58％，Al2O
3 8
‑
13.5％，B2O
3 21
‑
25％，CaO 0
‑
1.0％，ZnO 0
‑
4.5％，BaO 0.5
‑
6.0％，SrO 0.5
‑
3.0％，TiO
2 0.5
‑
4.0％，F
2 0.5
‑
1.8％和Na2O+K2O+Li2O 0.05
‑
0.3％。3.一种低介电玻璃纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁祥春，温振兴，张路，张诗海，
申请(专利权)人：河南光远新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：