技术领域本发明涉及一种适用于印刷电路板小型化需要的高介电常数玻璃纤维，属于新材料领域。
背景技术：
近十几年来，由于电子信息产业的飞跃发展，要求电子设备和微波线路小型化、便携化，因此要求印刷电路板向高容量、小型化方向发展。这就要求材料具有高的介电常数，这是因为器件的尺寸和制造器件的材料的介电常数成反比。印刷电路板通常由树脂和玻璃纤维组成。如果采用介电常数在10以上的树脂，则材料的介电损耗急剧增加，难于实用化。因此常规用于印刷电路板的树脂材料的介电常数一般在4以下。要提高印刷电路板的介电常数，关键在于提高玻璃纤维的介电常数。传统用于印刷电路板的E玻璃纤维的介电常数在7左右，也不能满足电路板小型化的要求。因此开发比E玻璃具有更高的介电常数(介电常数大于9)的玻璃纤维成为重要的任务。针对这种情况，国内外做了不少研究，开发了一些低介电常数和低介电损耗的玻璃纤维。如美国专利US5284807介绍了一种高介电常数玻璃纤维的组成，SiO240～65mol％,RO(RO＝MgO、CaO、SrO、BaO)20～45mol％,TiO2+ZrO25～25％,Nb2O50.5～15mol％,Al2O30.5～15mol％,所得玻璃纤维的介电常数ε大于9，拉丝温度在1150℃左右。中国专利201310121691.6介绍了一种高介电常数玻璃纤维的组成：SiO230～40wt％,MgO0～2wt％,CaO3～7wt％,SrO6～10wt％，BaO22～27wt％，CeO20～5wt％,TiO27～15wt％，ZrO22～5wt％，Nb2O54～22wt％，Al2O30～6wt％；ZnO、R2O及其它化合物，总量小于1wt％；在1MHz频率条件下，玻璃纤维介电常数ε大于9.5、介电损耗tgδ小于0.03，拉丝温度在1100～1120℃之间。为了保证玻璃纤维有良好的成型性能和介电性能，上述玻璃纤维的组成中都含有Nb2O5和Al2O3。贵金属氧化物Nb2O5大大增加了生产成本，Al2O3的存在会导致玻璃熔融困难，相应地也会导致生产成本的增加。
技术实现要素：
针对现有的问题，本发明的目的在于提供另一种工艺性和介电性能优良、生产升本低的高介电常数玻璃纤维。本发明还提供了该种高介电常数玻璃纤维的制备方法为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：一种高介电常数玻璃纤维，其特征在于：由重量百分比的以下组分组成：SiO235％～45％、Bi2O35％～15％、BaO15～25％、SrO10～20％、TiO210％～20％、ZrO21％～5％。本发明建立了基本不含贵金属氧化物Nb2O5和难熔氧化物Al2O3的新高介电常数玻璃纤维体系，通过对该玻璃体系的设计试验得到一种新的玻璃纤维组成。该玻璃纤维中：SiO2是形成玻璃及玻璃纤维的骨架氧化物之一，Bi2O3在本发明中起到玻璃网络调整体的作用，BaO在本发明中起到玻璃网络调整体的作用，SrO在本发明中也起到玻璃网络调整体的作用，TiO2在本发明中起到增加介电常数和调节玻璃液粘度的的作用，ZrO2在本发明中起到调节玻璃液粘度的作用。采用本发明组成和重量百分比例制备的玻璃纤维，室温下，频率为1MHz时介电常数为12.5～14.5，介电损耗为5～9×10-4。拉丝温度在1000～1050℃之间，拉丝温度和液相温度之差大于60℃，介电性能、工艺性能优良。本发明的另一目的是这样实现的：一种权利要求1所述高介电常数玻璃纤维的制备方法，其特征在于：将SiO2、Bi2O3、BaO、SrO、TiO2和ZrO2混合均匀后，装入铂金坩埚中，在1350℃-1450℃保温，得到均匀、澄清的玻璃液，然后通过铂金漏板流出，拉丝机拉丝得到产品，保温的时间为4h。本发明的玻璃纤维制备方法简单，工艺性强。有益效果：(1)、本发明采用的玻璃体系与现有技术相比不含贵金属氧化物Nb2O5和难融氧化物Al2O3，组成成分简单，制备容易，生产成本相对较低。(2)、本发明提供的玻璃纤维具有高的介电常数和低的介电损耗，室温下，频率为1MHz时介电常数为12.5～14.5，介电损耗为5～9×10-4。(3)本发明提供的玻璃纤维的拉丝温度在1050℃以下，低于其它发明的1100℃以上的拉丝温度,有利于降低生产成本。(4)本发明提供的玻璃纤维的拉丝温度与液相温度之差均大于60℃，有利于拉丝作业，易于生产。具体实施方式下面结合具体实例对本发明做进一步的说明：实施例1-8：按照表1中实施例1-8的配方将各种原料制成混合料，混合均匀后装入铂金坩埚在1350℃到1450℃保温4小时，得到均匀、澄清的玻璃液；然后通过铂金漏板流出，拉丝机拉丝得到产品。实验方法为：按照表1中实施例1-8以及比较例1-12的配方将各种原料制成混合料，混合均匀后装入铂金坩埚在1350℃到1450℃保温4小时，得到均匀、澄清的玻璃液；将所述玻璃液倒在预热的不锈钢模具上，置于马弗炉内退火后制成玻璃片，将所述玻璃片经切割、研磨、抛光后制成厚约1.5mm、长约4mm、宽约3mm的矩形片，在所述矩形片涂上银电极后进行介电常数及介电损耗的测量。拉丝温度是指玻璃液粘度为1000泊时的温度，本发明采用高温粘度仪测试玻璃液在不同温度下的粘度，从而确定拉丝温度。液相温度是指玻璃液长期保温而不发生析晶或分相而使玻璃失透的温度上限，本发明采用梯度炉法测试液相温度。表1本发明实施例1-8和比较例1-12的组分及试验结果表1(续)由表1可知，实施例1-8为按照本发明的配方制备的玻璃纤维，具有较高的介电常数较低的介电损耗，拉丝温度低于1050℃，大大低于比较例2(US5284807)，并且在美国专利US5284807里面描述的其拉丝温度为1150℃左右，本发明的拉丝温度大大低于该专利提供的玻璃纤维的拉丝温度。本发明实施例1-8提供的玻璃纤维的拉丝温度与失透上限温度之差均大于60℃，有利于拉丝作业。本发明实施例提供的玻璃纤维的介电性能和比较例2提供的高介电常数玻璃纤维相近，优于比较例1提供的E玻璃纤维。本发明实施例1-8提供的玻璃纤维的组成和比较例2相比，没有贵金属氧化物Nb2O5和难融氧化物Al2O3，相比较而言生产成本较低。因此，本发明提供的玻璃纤维可以适用于印刷电路板小型化需要的玻璃纤维增强材料领域。从表1中的比较例3-12可以看出：SiO2是形成玻璃及玻璃纤维的骨架氧化物之一，当SiO2不足35wt％时，玻璃液的粘度小，难于拉成玻璃纤维，工艺性能差。当SiO2超过45wt％时，玻璃纤维的高温粘度大，拉丝温度高，拉丝温度与失透上线温度之差小，工艺性能差。Bi2O3在本发明中起到玻璃网络调整体的作用，在本发明中当Bi2O3不足5wt％时，玻璃纤维的高温粘度大，拉丝温度高，生产时容易失透，介电常数低。当Bi2O3超过15wt％时，玻璃纤维的粘度低，难于拉丝成型。当ZrO2含量不足1wt％时，玻璃液的粘度小，难于拉成玻璃纤维，工艺性能差，当ZrO2含量超过5wt％时，玻璃在拉丝时容易失透，拉制的纤维容易断裂。当TiO2含量不足10wt％时，玻璃液的粘度小，难于拉成玻璃纤维，当TiO2含量超过20wt％时，玻璃在拉丝时容易失透，拉制的纤维容易断裂。同样的当SrO不足10wt％时，玻璃纤维的高温粘度大，液相温度高，拉丝过程中容易失透，介电常数低。当SrO超过20wt％时，玻璃液的粘度小，难于拉成玻璃纤维，工艺性能差。当BaO不足15wt％时，玻璃纤维的高温粘度大，拉丝温度高，拉丝过程中容易失透，介电常数低。当BaO超过25wt％时，玻璃液的粘度小，难于拉成玻璃纤维，工艺性能差。因此，本发明的配方的各组分的含量也是有严格的要求的。本发明不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。