- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

SiO ₂/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)复合介质材料的热膨胀系数和介电常数主要受到SiO ₂填充量的影响, 如何准确预测其影响至今仍是一个很大的挑战. 本文通过数值模拟系统地研究SiO ₂/PTFE复合介质材料的热膨胀系数和介电常数. 结果表明, 随着SiO ₂填充量的增加, SiO ₂/PTFE复合介质材料的热膨胀系数降低, 介电常数增加, 且与文献报道数据取得良好的一致性(Han K K, Zhou J, Li Q Z, Shen J, Qi Y Y, Yao X P, Chen W 2020 J. Mater. Sci. Mater. Electron. 319196 ). 研究发现, 实心SiO ₂球(体积分数为30%)/PTFE复合介质材料的热膨胀系数最小, 为7.5×10 ^–5K ^–1; 而空心SiO ₂球(体积分数为10%)/PTFE的介电常数最小, 为2.06. 由于底部的实心SiO ₂球充当支撑作用, 底部实心SiO ₂球较密集的实心SiO ₂/PTFE复合介质材料具有更低的热膨胀系数. SiO ₂填料的大长径比会降低SiO ₂/PTFE复合介质材料的热膨胀系数. 成型工艺对实心SiO ₂/PTFE复合介质材料的热膨胀系数几乎没有影响. 该工作为通过调控SiO ₂/PTFE复合介质材料的微观结构来控制其热膨胀系数和介电常数提供清晰的思路.

关键词:

Abstract

Coefficient of thermal expansion (CTE) and dielectric constant for the SiO ₂/polytetrafluoroethylene (SiO ₂/PTFE) dielectric composite are mainly influenced by their filling content, and how to accurately predict the effect is still a great challenge untill now. In this work, the CTE and dielectric constant of SiO ₂/PTFE dielectric composite are systematically investigated by numerical simulation. The results show that with the increase of SiO ₂content, CTE of SiO ₂/PTFE dielectric composite decreases, and the dielectric constant increases, which are in good agreement with the data reported in the literature (Han K K, Zhou J, Li Q Z, Shen J, Qi Y Y, Yao X P, Chen W 2020 J. Mater. Sci. Mater. Electron. 319196 ). The 30% (volume fraction) solid SiO ₂sphere (SSS)/PTFE dielectric composite is the smallest CTE of 7.5×10 ^–5K ^–1, while 10% (volume fraction) hollow solid sphere (HSS)/PTFE possesses the smallest dielectric constant of 2.06. The CTE of SiO ₂/PTFE dielectric composite may decrease when the SiO ₂distribution is dense at the bottom. The large aspect ratio of SiO ₂filler may reduce CTE _xof SiO ₂/PTFE dielectric composite. The molding parameters have little effect on the thermal expansion coefficient of the solid SiO ₂/PTFE composite dielectric material. This work provides a clear insight into the controlling of CTE and dielectric constant of SiO ₂/PTFE dielectric composite by adjusting its microstructure.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:周静,zhoujing@whut.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 12174298)、湖北省自然科学基金重点项目(批准号: 2019CFA044)、海南省科技计划三亚崖州湾科技城联合项目(批准号: 20201g0158)和深圳市自然科学基金(批准号: JCYJ20210324135002007)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Zhou Jing,zhoujing@whut.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 12174298), the Key Projects of Natural Science Foundation of Hubei Province, China (Grant No. 2019CFA044), the Hainan Provincial Joint Project of Sanya Yazhou Bay Science and Technology City, China (Grant No. 20201g0158), and the National Natural Science Foundation of Shenzhen City, China (Grant No. JCYJ20210324135002007).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

材料	PTFE	SiO₂	空气
密度ρ/(g·cm^–3)	2.10	2.20	—
热导率k/(W·m^–1·K^–1)	0.24	1.40	—
比热容c/(10³J·kg^–1·K^–1)	1.05	0.73	—
泊松比ν	0.40	0.22	0
杨氏模量E/GPa	0.28	70.0	—
CTE/(10^–6K^–1)	109	0.50	—
介电常数	2.05	3.50	1.00

下载: 导出CSV

不同的分布情况	CTE/(10^–6K^–1)
1, 2, 3, 4分布10%; 5, 6, 7, 8分布20%	101.34
1, 2, 3, 4分布20%; 5, 6, 7, 8分布10%	96.78
1, 3, 4, 5分布20%; 2, 6, 7, 8分布10%	97.85
1, 3, 4, 6分布20%; 2, 5, 7, 8分布10%	98.05
1, 3, 4, 7分布20%; 2, 5, 6, 8分布10%	97.81
1, 3, 4, 8分布20%; 2, 5, 6, 7分布10%	97.80
1, 3, 5, 7分布20%; 2, 4, 6, 8分布10%	98.71
1, 3, 6, 8分布20%; 2, 4, 5, 7分布10%	99.09
1, 6, 7, 8分布20%; 2, 3, 4, 5分布10%	100.02

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

[1]	廖庆, 李炳生, 葛芳芳, 张宏鹏, 申铁龙, 毛雪丽, 王任大, 盛彦斌, 常海龙, 王志光, 徐帅, 陈黎明, 何晓珣.T91钢和SIMP钢表面AlO_x涂层在600 ℃静态液态铅铋共晶中的稳定性和腐蚀行为. 必威体育下载 , 2022, 71(15): 156103.doi:10.7498/aps.71.20220356
[2]	左娟莉, 杨泓, 魏炳乾, 侯精明, 张凯.气力提升系统气液两相流数值模拟分析. 必威体育下载 , 2020, 69(6): 064705.doi:10.7498/aps.69.20191755
[3]	王党会, 许天旱, 宋海洋.纤锌矿GaN外延层薄膜热膨胀行为的变温Raman散射研究. 必威体育下载 , 2016, 65(13): 130702.doi:10.7498/aps.65.130702
[4]	刘扬, 韩燕龙, 贾富国, 姚丽娜, 王会, 史宇菲.椭球颗粒搅拌运动及混合特性的数值模拟研究. 必威体育下载 , 2015, 64(11): 114501.doi:10.7498/aps.64.114501
[5]	黄斌斌, 熊传兵, 张超宇, 黄基锋, 王光绪, 汤英文, 全知觉, 徐龙权, 张萌, 王立, 方文卿, 刘军林, 江风益.硅基板和铜基板垂直结构GaN基LED变温变电流发光性能的研究. 必威体育下载 , 2014, 63(21): 217806.doi:10.7498/aps.63.217806
[6]	王小娟, 阮莹, 洪振宇.Al-Cu-Ge合金的热物理性质与快速凝固规律研究. 必威体育下载 , 2014, 63(9): 098101.doi:10.7498/aps.63.098101
[7]	李平原, 陈永亮, 周大进, 陈鹏, 张勇, 邓水全, 崔雅静, 赵勇.拓扑绝缘体Bi2Te3的热膨胀系数研究. 必威体育下载 , 2014, 63(11): 117301.doi:10.7498/aps.63.117301
[8]	王新鑫, 樊丁, 黄健康, 黄勇.双钨极耦合电弧数值模拟. 必威体育下载 , 2013, 62(22): 228101.doi:10.7498/aps.62.228101
[9]	陈石, 王辉, 沈胜强, 梁刚涛.液滴振荡模型及与数值模拟的对比. 必威体育下载 , 2013, 62(20): 204702.doi:10.7498/aps.62.204702
[10]	赵啦啦, 刘初升, 闫俊霞, 蒋小伟, 朱艳.不同振动模式下颗粒分离行为的数值模拟. 必威体育下载 , 2010, 59(4): 2582-2588.doi:10.7498/aps.59.2582
[11]	刘福生, 陈贤鹏, 谢华兴, 敖伟琴, 李均钦.Sc2－xGaxW3O12体系负热膨胀性能研究. 必威体育下载 , 2010, 59(5): 3350-3356.doi:10.7498/aps.59.3350
[12]	刘东戎, 桑宝光, 康秀红, 李殿中.考虑固相移动的大尺寸钢锭宏观偏析数值模拟. 必威体育下载 , 2009, 58(13): 104-S111.doi:10.7498/aps.58.104
[13]	蔡利兵, 王建国.介质表面高功率微波击穿的数值模拟. 必威体育下载 , 2009, 58(5): 3268-3273.doi:10.7498/aps.58.3268
[14]	江慧丰, 张青川, 陈学东, 范志超, 陈忠家, 伍小平.位错与溶质原子间动态相互作用的数值模拟研究. 必威体育下载 , 2007, 56(6): 3388-3392.doi:10.7498/aps.56.3388
[15]	卢玉华, 詹杰民.三维方腔温盐双扩散的格子Boltzmann方法数值模拟. 必威体育下载 , 2006, 55(9): 4774-4782.doi:10.7498/aps.55.4774
[16]	朱昌盛, 王智平, 荆涛, 肖荣振.二元合金微观偏析的相场法数值模拟. 必威体育下载 , 2006, 55(3): 1502-1507.doi:10.7498/aps.55.1502
[17]	张远涛, 王德真, 王艳辉.大气压介质阻挡丝状放电时空演化数值模拟. 必威体育下载 , 2005, 54(10): 4808-4815.doi:10.7498/aps.54.4808
[18]	邹军, 张连翰, 周圣明, 徐军, 韩平, 张荣.γ-LiAlO2晶体生长、改性和热学性质研究. 必威体育下载 , 2005, 54(9): 4269-4272.doi:10.7498/aps.54.4269
[19]	柳学榕, 胡泊, 刘文汉, 高琛.扫描近场微波显微镜测量非线性介电常数的理论校准系数. 必威体育下载 , 2003, 52(1): 34-38.doi:10.7498/aps.52.34
[20]	丁伯江, 匡光力, 刘岳修, 沈慰慈, 俞家文, 石跃江.低杂波电流驱动的数值模拟. 必威体育下载 , 2002, 51(11): 2556-2561.doi:10.7498/aps.51.2556

计量

文章访问数:4117
PDF下载量:87
被引次数:0

搜索

留言板