专利名称：一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法的领域。
背景技术：
随着信息、电子和电力行业的迅猛发展，具有高介电特性的聚合物复合电介质材料有着引人瞩目的应用前景，并成为行业研究的热点，特别是以低成本制备介电陶瓷/聚合物高介电复合材料已成为行业发展的重要方向。目前广泛研究的是以钙铜钛氧介电陶瓷为填料来增强聚合物薄膜的介电特性，但现有的晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法中存在烧结晶体陶瓷高耗能，制备得到的晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜在低浓度(陶瓷的质量分数在20%以下)掺杂时介电常数较低的问题，不能满足实际生产的需要。
发明内容
本发明是要解决现有的晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法中烧结晶体陶瓷高耗能，制备得到的晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜在低浓度(陶瓷的质量分数在20%以下)掺杂时介电常数较低的问题，而提供了一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法。一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，由非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒、4，4’ - 二氨基二苯醚、均苯四甲酸酐和溶剂制备得到的薄膜；其中，所述的4，4’-二氨基二苯醚与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 7(Γ15. 39) :1，加入的均苯四甲酸酐与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 97^16. 93) :1，溶剂的体积与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(45mL 254mL) : Ig0一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、向非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒中，加入溶剂、4，4’ - 二氨基二苯醚，以40kHz 60kHz的频率超声O. 5h 2. 5h，然后，在搅拌速率为400r/mirT800r/min的搅拌条件下，加入均苯四甲酸酐，继续搅拌，全部反应时间为2tT4h，之后，静置6tT36h，得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液；其中，溶剂的体积与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(45mL 254mL) :lg，所述的4，4’- 二氨基二苯醚与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 7(Γ15. 39) :1，加入的均苯四甲酸酐与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 97 16. 93) :1 ；二、取步骤一得到的非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液，涂于表面光滑的介质上，将涂有混合溶液的介质放入干燥箱中，从室温加热至80°C 330°C进行酰亚胺化处理，将介质剥离，即得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜。本发明的优点一、本发明提供了一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法，制备工艺简单，采用4，4’ - 二氨基二苯醚和均苯四甲酸酐作为聚酰亚胺基体的原材料，成本低廉，非晶CaCu3Ti4O12陶瓷采用低温烧结，节省能源；二、本发明提供了一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法，在低浓度掺杂时(非晶钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数小于20%)就可较大幅度提高介电常数；非晶钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数为5%时，常温介电常数达到4. 4 (IO2Hz),与晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜中晶体钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数为20%时的常温介电常数仅达到3. 8 (IO2Hz)相比较，提高了 15%。
图I为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的X射线衍射分析的对比图。其中，曲线a为现有的纯聚酰亚胺薄膜的X射线衍射图；曲线b为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的X射线衍射图；曲线c为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄·膜的X射线衍射图。图2为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的介电常数与频率关系的对比图。其中，曲线■为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的介电常数与频率的关系图；曲线 为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的介电常数与频率的关系图；曲线▲为现有的纯聚酰亚胺薄膜的介电常数与频率的关系图。图3为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的损耗角正切与频率关系的对比图。其中，曲线■为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的损耗角正切与频率的关系图；曲线·为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的损耗角正切与频率的关系图；曲线▲为现有的纯聚酰亚胺薄膜的损耗角正切与频率的关系图。图4为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率与频率关系的对比图。其中，曲线■为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率与频率的关系图；曲线·为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率与频率的关系图；曲线▲为现有的纯聚酰亚胺薄膜的交流电导率与频率的关系图。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式提供了一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，由非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒、4，4’ - 二氨基二苯醚、均苯四甲酸酐和溶剂制备得到的薄膜；其中，所述的4，4’ - 二氨基二苯醚与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 7(T15. 39) :1,加入的均苯四甲酸酐与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 97^16. 93) :1，溶剂的体积与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(45mL 254mL) : lg。本实施方式提供了一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，在低浓度掺杂时(非晶钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数小于20%)就可较大幅度提高介电常数；非晶钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数为5%时，常温介电常数达到4. 4 (IO2Hz),与晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜中晶体钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数为20%时的常温介电常数仅达到3. 8 (IO2Hz)相比较，提高了 15%。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于，所述的溶剂为二甲基乙酰胺。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二的不同点在于，所述的非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒，是按以下步骤制备得到的a、向乙二醇甲醚中，加入硝酸I丐和硝酸铜,在40°C 60°C下，以300r/min 500r/min的搅拌速率搅拌20mirT40min后，冷却至20°C 30°C，得到混合溶液，向混合溶液中加入钛酸四丁酯，以300r/mirT500r/min的搅拌速率搅拌40mirT80min后，静置20h 28h，得溶胶；其中，所述的乙二醇甲醚的体积和硝酸钙的物质的量的比为(3. 65L^8. 65L) : ImoI，硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为(2 4) :1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为(3. 5^4. 5) :1 ;b、将步骤一得到的溶胶点燃，得粉体，将粉体用研钵研磨ltT2h后，以4°C /mirT8°C /min的速率，升温至250°C 350°C，保温5tT7h，冷却至20°C 30°C，得到固体，然后，将得到的固体以500r/min 700r/min的转速球磨至粒径不超过O. 5 μ m,即得到了非晶I丐铜钛氧陶瓷颗粒。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一的不同点在于，所述步骤a中的硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为3:1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为4: I。其它与具体实施方式
一至三相同。具本实施方式五一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、向非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒中，加入溶剂、4，4’ - 二氨基二苯醚，以40kHz 60kHz的频率超声O. 5h 2. 5h，然后，在搅拌速率为400r/mirT800r/min的搅拌条件下，加入均苯四甲酸酐，继续搅拌，全部反应时间为2tT4h，之后，静置6tT36h，得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液；其中，溶剂的体积与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(45mL 254mL) :lg，所述的4，4’- 二氨基二苯醚与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 7(Γ15. 39) :1，加入的均苯四甲酸酐与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 97 16. 93) :1 ；二、取步骤一得到的非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液，涂于表面光滑的介质上，将涂有混合溶液的介质放入干燥箱中，从室温加热至80°C 330°C进行酰亚胺化处理，将介质剥离，即得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜。本实施方式提供的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，制备工艺简单，采用4，4’ - 二氨基二苯醚和均苯四甲酸酐作为聚酰亚胺基体的原材料，成本低廉，非晶CaCu3Ti4O12陶瓷采用低温烧结，节省能源；制备得到的非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜在低浓度掺杂时(非晶钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数小于20%)就可较大幅度提高介电常数；非晶钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数为5%时，常温介电常数达到
4.4 (IO2Hz),与晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜中晶体钙铜钛氧陶瓷在复合薄膜的质量分数为20%时的常温介电常数仅达到3. 8 (IO2Hz)相比较，提高了 15%。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
五的不同点在于，所述的溶剂为二甲基乙酰胺。其它与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
五或六的不同点在于，所述步骤一中的非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒，是按以下步骤制备得到的a、向乙二醇甲醚中，加入硝酸钙和硝酸铜，在40°C 60°C下，以300r/mirT500r/min的搅拌速率搅拌20mirT40min后，冷却至20°C 30°C，得到混合溶液，向混合溶液中加入钛酸四丁酯，以300r/mirT500r/min的搅拌速率搅拌40mirT80min后，静置20h 28h，得溶胶；其中，所述的乙二醇甲醚的体积和硝酸钙的物质的量的比为(3. 65L^8. 65L) : ImoI，硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为(2 4) :1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为(3. 5^4. 5) :1 ;b、将步骤一得到的溶胶点燃，得粉体，将粉体用研钵研磨ltT2h后，以4°C /mirT8°C /min的速率，升温至250°C 350°C，保温5tT7h，冷却至20°C 30°C，得到固体，然后，将得到的固体以500r/min 700r/min的转速球磨至粒径不超过O. 5 μ m,即得到了非晶I丐铜钛氧陶瓷颗粒。其它与具体实施方式
五或六相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
五至七之一的不同点在于，所述步骤a中的硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为3:1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为4: I。其它与具体实施方式
五至七相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
五至八之一的不同点在于，所述的步骤一中加入均苯四甲酸酐的方式为分8次 12次加入等量的均苯四甲酸酐，每次间隔时间为15min"20min。其它与具体实施方式
五至八相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
五至九之一的不同点在于，所述步骤二中的从室温加热至80°C 330°C进行酰亚胺化处理的加热方式为从室温加热至80°C并恒温30min，然后继续加热，在120°C恒温30min，在165°C恒温30min，在235°C恒温30min，在260°C恒温lh，在285°C恒温lh，在330°C恒温lh。其它与具体实施方式
五至九相同。采用下述试验验证本发明效果试验一一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、向溶剂乙二醇甲醚中，加入硝酸钙和硝酸铜，在50°C下，以400r/min的搅拌速率搅拌30min后，冷却至室温，得到溶液，向溶液中加入钛酸四丁酯，以400r/min的搅拌速率搅拌60min后，静置24h，得CaCu3Ti4O12溶胶；其中，所述的乙二醇甲醚的体积与硝酸钙的物质的量的比为6.67L:lmol，硝酸铜与硝酸钙的摩尔比为3:1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为4:1 ；二、将步骤一得到的CaCu3Ti4O12溶胶点燃，得粉体，将粉体用研钵研磨I. 5h后，放入马弗炉中，以5°C /min的速率，升温至300°C，保温6h后，冷却至室温，得到固体，将得到的固体以600r/min的转速球磨至粒径不超过O. 5 μ m,得到非晶CaCu3Ti4O12陶瓷颗粒；三、向溶剂二甲基乙酰胺中，加入4，4’-二氨基二苯醚和步骤二得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷颗粒，以53kHz的频率超声2h后，在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下，分10次加入等量的均苯四甲酸酐，每次间隔时间为18min，全部加完后，继续搅拌，全部反应时间为3h，然后静置24h，得到非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液；其中，二甲基乙酰胺的体积与步骤二得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷颗粒的质量比为149mL:lg，所述的4，4’ - 二氨基二苯醚与步骤二得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷颗粒的质量比为9. 05:1，加入的均苯四甲酸酐与步骤二得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷颗粒的质量比为9. 95:1 ;
四、取步骤三得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液，涂于玻璃上，将涂有混合溶液的玻璃放入干燥箱中，依次于80°C、120°C、165°C、235°C保温30min，260°C、285°C、330°C保温lh，进行酰亚胺化处理，即得到非晶CaCu3Ti4O12陶瓷的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜。对试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜、现有的纯聚酰亚胺薄膜和现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜进行X射线衍射分析，如图I所示；其中，曲线a为现有的纯聚酰亚胺薄膜的X射线衍射图；曲线b为制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的X射线衍射图；曲线c为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的X射线衍射图。从图I中可以得到,在曲线a、曲线b和曲线c中在2Θ=20°处的宽峰为聚酰亚胺分子链结晶所致；曲线c中的尖而高的强峰为晶体CaCu3Ti4O12陶瓷晶格衍射所致；曲线b中掺杂为非晶CaCu3Ti4O12陶瓷，并未出现类似于晶体CaCu3Ti4O12的强峰。对试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜、现有的纯聚酰亚胺薄膜和现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜进行介电常数与频率的关系测试，如图2所示；其中，曲线·为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的介电常数与频率的关系图；曲线·为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的介电常数与频率的关系图；曲线▲为现有的纯聚酰亚胺薄膜的介电常数与频率的关系图。从图2中可以得至IJ，非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜在常温介电常数为4. 4 (IO2Hz),与现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的常温介电常数3. 8 (IO2Hz)相比较提高了 15%，与现有的纯聚酰亚胺薄膜的常温介电常数3. 4 (IO2Hz)相比较提高30%。对试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜、现有的纯聚酰亚胺薄膜和现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜进行损耗角正切与频率的关系测试，如图3所示；其中，曲线■为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的损耗角正切与频率的关系图；曲线·为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的损耗角正切与频率的关系图；曲线▲为现有的纯聚酰亚胺薄膜的损耗角正切与频率的关系图。从图3中可以得到，试验一制备得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜在常温下损耗角正切为O. 008 (IO2Hz),与现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的常温损耗角正切O. 0083 (IO2Hz)及现有的纯聚酰亚胺薄膜的常温损耗角正切O. 0035(IO2Hz)相比同为较低损耗。对试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜、现有的纯聚酰亚胺薄膜和现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜进行交流电导率与频率的关系测试，如图4所示；其中，曲线■为试验一制备得到的质量分数为5%的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率与频率的关系图；曲线·为现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率与频率的关系图；曲线▲为现有的纯聚酰亚胺薄膜的交流电导率与频率的关系图。从图4中可以得到，试验一制备得到的非晶CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率为·
I.90X lO.S/m (IO2Hz),与现有的质量分数为20%的晶体CaCu3Ti4O12陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的交流电导率I. 90X IO-uVm (IO2Hz)及纯聚酰亚胺薄膜的交流电导率为6. OX KT11S/
m (IO2Hz)同能满足电气绝缘介质的绝缘特性要求。
权利要求
1.一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，其特征在于非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜是由非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒、4，4’-二氨基二苯醚、均苯四甲酸酐和溶剂制备得到的薄膜；其中，所述的4，4’-二氨基二苯醚与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 7(Γ15. 39) :1，加入的均苯四甲酸酐与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 97^16. 93) :1，溶剂的体积与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(45mL 254mL) : Igo
2.根据权利要求I所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，其特征在于所述的溶剂为二甲基乙酰胺。
3.根据权利要求I所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，其特征在于所述的非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒，是按以下步骤制备得到的 a、向乙二醇甲醚中，加入硝酸I丐和硝酸铜,在40°C 60°C下，以300r/min 500r/min的搅拌速率搅拌20mirT40min后，冷却至20°C 30°C，得到混合溶液，向混合溶液中加入钛酸 四丁酯，以300r/mirT500r/min的搅拌速率搅拌40mirT80min后，静置20h 28h，得溶胶；其中，所述的乙二醇甲醚的体积和硝酸钙的物质的量的比为(3. 65L^8. 65L) : lmol，硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为(2 4) :1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为(3. 5^4. 5) :1 ;b、将步骤a得到的溶胶点燃，得粉体，将粉体用研钵研磨Ihlh后，以4°C /mirT8°C /min的速率，升温至250°C 350°C，保温5h 7h，冷却至20°C 30°C，得到固体，然后，将得到的固体以500r/min^700r/min的转速球磨至粒径不超过O. 5 μ m，即得到了非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒。
4.根据权利要求3所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜，其特征在于所述步骤a中的硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为3:1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为4:1。
5.一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的 一、向非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒中，加入溶剂、4，4’-二氨基二苯醚，以40kHz 60kHz的频率超声O. 5h 2. 5h，然后，在搅拌速率为400r/mirT800r/min的搅拌条件下，加入均苯四甲酸酐，继续搅拌，全部反应时间为2tT4h，之后，静置6tT36h，得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液；其中，溶剂的体积与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(45mL 254mL) :lg，所述的4，4’- 二氨基二苯醚与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 7(Γ15. 39) :1，加入的均苯四甲酸酐与非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒的质量比为(2. 97 16. 93) :1 ； 二、取步骤一得到的非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸的混合溶液，涂于表面光滑的介质上，将涂有混合溶液的介质放入干燥箱中，从室温加热至80°C 330°C进行酰亚胺化处理，将介质剥离，即得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜。
6.根据权利要求5所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于所述步骤一中的溶剂为二甲基乙酰胺；所述步骤二中的表面光滑的介质为玻3 ο
7.根据权利要求5所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于所述的步骤一中的非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒，是按以下步骤制备得到的 a、向乙二醇甲醚中，加入硝酸I丐和硝酸铜,在40°C 60°C下，以300r/min 500r/min的搅拌速率搅拌20mirT40min后，冷却至20°C 30°C，得到混合溶液，向混合溶液中加入钛酸四丁酯，以300r/mirT500r/min的搅拌速率搅拌40mirT80min后，静置20h 28h，得溶胶；其中，所述的乙二醇甲醚的体积和硝酸钙的物质的量的比为(3. 65L^8. 65L) :lmol，硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为(2 4) : 1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为(3. 5^4. 5) : I ;b、将步骤a得到的溶胶点燃，得粉体，将粉体用研钵研磨Ihlh后，以4°C /mirT8°C /min的速率，升温至250°C 350°C，保温5h 7h，冷却至20°C 30°C，得到固体，然后，将得到的固体以500r/min^700r/min的转速球磨至粒径不超过O. 5 μ m，即得到了非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒。
8.根据权利要求7所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于所述步骤a中的硝酸铜和硝酸钙的摩尔比为3:1，钛酸四丁酯与硝酸钙的摩尔比为 4:1。
9.根据权利要求5、6或7所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于所述的步骤一中加入均苯四甲酸酐的方式为分8次 12次加入等量的均苯四甲酸酐，每次间隔时间为15min 20min。
10.根据权利要求5、6或7所述的一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于所述步骤二中的从室温加热至80°C 330°C进行酰亚胺化处理的加热方式为从室温加热至80°C并恒温30min，然后继续加热，在120°C恒温30min，在165°C恒温30min，在 235°C恒温 30min，在 260°C恒温 lh，在 285°C恒温 lh，在 330°C恒温 Ih。
全文摘要
一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法，涉及陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法的领域。本发明是要解决现有的晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法中烧结晶体陶瓷高耗能，制备得到的晶体钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜在低浓度(陶瓷的质量分数在20%以下)掺杂时介电常数较低的问题。一种非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜由非晶钙铜钛氧陶瓷颗粒、4,4'-二氨基二苯醚、均苯四甲酸酐和溶剂制备得到的薄膜。制备方法一、制备非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰胺酸混合溶液；二、通过涂膜后进行加热酰亚胺化的方式制备得到非晶钙铜钛氧陶瓷/聚酰亚胺复合薄膜。本发明应用于信息、电子和电力领域。
文档编号C08J5/18GK102924920SQ20121048255
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者迟庆国, 孙嘉, 钟蕊, 张颖, 高亮, 王暄, 雷清泉 申请人:哈尔滨理工大学