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随着卫星导航系统、无线定位系统和移动基站系统等无线通讯系统的快速发展,对通讯终端模块提出了更高的要求。现在作为无线通讯领域的终端器件——天线,日益趋于小型化、薄型化,微波天线尺寸与电容率呈负相关关系,简而言之是电容率越高,尺寸就可以越小。所以选用高电容率的基板可以使天线等通信设备小型化。环氧树脂价格低廉、力学性能好、介电性能在一定的温度和频率范围内有较好的稳定性;聚四氟乙烯(PTFE)具有优秀的介电性能,介电损耗角正切极低(0.0004以下),并且在宽广的频率和温度范围内具有很好的稳定性;金红石型TiO2颗粒或纤维皆具有较高的电容率(100左右),较低的介电损耗角正切(0.001左右)。为了降低成本,制备了二氧化钛颗粒填充环氧树脂基高电容率微波复合介质板,并对其性能进行了详细研究;为了降低复合板材的介质损耗,制备了填充Ti02颗粒的PTFE基高电容率微波复合板,以及同时填充Ti02纤维和颗粒的PTFE基高电容率微波复合板,并对其性能进行了详细研究。首先,通过溶胶凝胶法配制前驱体溶胶,利用自制离心力纺丝机分别得到Ti02和BaTi03纤维前驱体,随后经过热处理分别获得微纳米级Ti02和BaTiO3陶瓷纤维。重点研究了电机转速、喷丝头孔径、溶胶粘度对纤维形貌的影响。实验表明:当纺丝头转速为6000转/分钟,PVP含量为溶胶重量的7%,纺丝头孔径为400μm或600μm时,可以得到形貌较好的钛酸钡纤维和二氧化钛纤维。其次,制备了环氧树脂基微波复合板材。通过添加金红石型Ti02颗粒,显著提高了复合板材的电容率;通过对玻纤布以及四氟布的不同排布,得出了最有利于提高复合板材抗弯强度的排布方式;同时,由于四氟布的存在,一定程度上降低了复合板材的介质损耗。随后,对其性能进行了详细的研究,结果发现,当TiO2填充含量为48Vol%时,四层微波复合板的综合性能较好:其电容率为13.7,介质损耗角正切为0.0098,密度为2.5g/cm3,吸水率为0.15%,热导率为0.65W/(m-K),抗弯强度为115MPa。采用四种理论公式模拟计算了复合板材的电容率,并与实验值进行比对,为制备不同电容率的环氧树脂基微波复合板材提供了理论依据。最后,为了降低复合板材的介质损耗,本文制备了填充TiO2颗粒的PTFE基高电容率微波复合板,并对其性能进行了详细研究。结果表明,当TiO2颗粒含量为39Vol%时,综合性能较好:此时复合板材的密度为2.7g/cm3、吸水率为0.074%、热导率为0.4562W/(m—K)、电容率为9.7、介质损耗角正切为0.00080、抗弯强度为26.5MPa。为了提高复合板材的力学性能,而不影响介电性能,固定Ti02颗粒/纤维的总量为39Vol%,制备了同时填充TiO2纤维和颗粒的PTFE基高电容率微波复合板,并对其性能进行了详细研究。结果表明,当TiO2纤维含量从1Vol%增加到16Vol%时,复合板材的综合性能变化不大,但是抗弯强度有所增加;当TiO2颗粒含量为16Vol%时,复合板材的密度为2.49g/cm3、吸水率为0.062%、热导率为0.462W/(m—K)、电容率为9.6、介质损耗角正切为0.00074、抗弯强度为29.3MPa。采用四种理论公式模拟计算了复合板材的电容率,并与实验值进行比对,为制备不同电容率的PTFE基微波复合板材提供了理论依据。