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具有低介電常數的玻璃纖維制造新技術
來源:
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作者:pro10845f02
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發布時間: 2014-08-29
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具有低介電常數的玻璃纖維制造新技術
E玻璃是用于生產連續玻璃纖維最常用的玻璃成分，也稱無堿玻璃。E玻璃的主要優點在于其成型溫度與液相線溫度之差較大，玻璃纖維成型過程中不易發生失透現象；同時，E玻璃可以在較低的溫度下熔化并澄清，易于實現大規模池窯生產。傳統的電子級E玻璃纖維作為基材被廣泛應用于印刷電路板領域，在室溫及IMHz頻率下，它的介電常數在
7.0左右。一般而言，材料的介電常數與介電損耗成正比，與電絕緣性能成反比。材料的介電常數越小，介電損耗越小，電絕緣性能越好。
隨著全球電子產業的蓬勃發展，電子產品不斷向輕薄短小、高速及高頻化演變，這對印刷電路板是新的挑戰，要求作為基材的電子級玻璃纖維具有更低的介電損耗及更優的電絕緣性能，而傳統E玻璃及其改良配方已無法滿足這些要求。因此，開發一種比E玻璃纖維具有更低介電常數的玻璃纖維勢在必行。
D玻璃的缺點也很突出，組分設計不合理，玻璃難熔化、難澄清，不利于纖維拉制；同時，氧化鋁含量過低及堿金屬含量較高，導致D玻璃的耐水性能不佳。美國專利公開了一 種具有低介電常數的玻璃纖維，雖然解決了 D玻璃耐水性差的問題，但是介電常數在5.0左右，介電損耗方面表現不佳。中國專利公開了一種具有低介電常數的玻璃纖維，為了低成本地降低玻璃熔化和澄清難度，引入了過多的堿土金屬氧化物，導致介電常數較高，介電損耗方面的表現也不理想。
新技術是鑒于低介電玻璃纖維現有技術中存在的諸多不足，并結合玻璃纖維的生產工藝特點，提供了一種玻璃纖維組合物以及由該組合物制成的玻璃纖維，所述的玻璃纖維組合物可獲得介電常數低、纖維成型范圍大、玻璃析晶危險小及耐水性能好的玻璃纖維。
為了達到上述目的，主要技術手段是通過引入適量五氧化二磷，合理設計五氧化二磷與氧化硼、氧化鎂加氧化鍶與氧化鈣的比例關系，同時保證氧化鋁及氧化硅用量，選擇性地引入低含量的堿金屬氧化物及氟。這些措施不僅能獲得較低的玻璃介電常數和較高的耐水性能，還能改善玻璃的熔制效果，降低玻璃的析晶傾向，有利于提高玻璃纖維的成型效率。
與傳統D玻璃纖維相比，新技術玻璃纖維具有更好的耐水性能，同時擁有更低的成型溫度，這有利于提高玻璃的熔制效果及漏板的使用壽命，更適于大規模池窯生產。與傳統E玻璃纖維相比，新技術玻璃纖維具有更低的介電常數，同時擁有更低的液相線溫度和更寬的成型溫度范圍，這有利于提高纖維的成型效率。由此可見，新技術方案實現了所要解決的核心目標，即不僅能獲得較低的玻璃介電常數和較高的耐水性能，還能改善玻璃的熔制效果 ，降低玻璃的析晶傾向，有利于提高玻璃纖維的成型效率。
