BaTiO3/PEEK(Polyetheretherketone)와 BaTiO3/PTFE(Polytetrafluoro- ethylene) 복합체를 제작하여 유전특성과 열팽창 거동을 조사하였다. BaTiO3는 입방정 상을 갖는 평균 입자 크기 150㎚의 분말과 정방정 상을 갖는 평균 입자 크기 1.3㎛의 분말을 사용하였다. PEEK와 PTFE 내부의 BaTiO3의 함유량은 0~60 vol% 였다. 세라믹과 고분자의 복합체 제작에서 화학적, 결정학적으로 명확한 변화는 없는 것으로 나타났다.유전상수와 ...
BaTiO3/PEEK(Polyetheretherketone)와 BaTiO3/PTFE(Polytetrafluoro- ethylene) 복합체를 제작하여 유전특성과 열팽창 거동을 조사하였다. BaTiO3는 입방정 상을 갖는 평균 입자 크기 150㎚의 분말과 정방정 상을 갖는 평균 입자 크기 1.3㎛의 분말을 사용하였다. PEEK와 PTFE 내부의 BaTiO3의 함유량은 0~60 vol% 였다. 세라믹과 고분자의 복합체 제작에서 화학적, 결정학적으로 명확한 변화는 없는 것으로 나타났다.유전상수와 유전 손실은 BaTiO3의 함유량이 늘어남에 따라 증가하였다. BaTiO3의 함유량에 의해 BaTiO3/PEEK 복합체는 BaTiO3/PTFE의 복합체보다 약간 작은 유전 상수를 나타내었다. 그러나 BaTiO3/PEEK의 복합체의 유전손실은 BaTiO3/PTFE 복합체의 경우 보다 1/10 정도의 값이 측정 되었다. 측정결과를 보면 BaTiO3의 함유량이 60 vol% 일 때, BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE 복합체의 유전 상수는 각각 15, 21을 나타내고 유전 손실은 0.004, 0.04 값을 갖았다.반면에 열팽창 계수는 BaTiO3의 함유량이 증가함에 따라서 감소하였다. BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE 복합체의 BaTIO3의 함유량에 의한 유리전이온도(145℃) 이하의 열팽창 계수는 거의 동등한 값을 갖았다. 측정 결과를 보면 BaTiO3의 함유량이 40 vol% 일 때 BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE의 복합체의 열팽창 계수는 유리전이온도(145℃) 이하에서 각각 13.6ppm/℃, 13.5ppm/℃의 값이 측정되었다.고주파수 대역에서 내장형 기판에 응용할 수 있는 해결 재료는 20~80의 유전 상수, 0-0.1의 유전 손실, 3-50ppm/℃의 열팽창 계수의 범위를 갖을 갖아야 한다. BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE 복합체는 이러한 유전 특성 및 열팽창 계수를 세라믹 함유량에 따라 원하는 값으로 조절할 수 있다.The BaTiO3/PEEK(Polyetheretherketone) and BaTiO3/PTFE(Polytetra fluoro- ethylene) composites were fabricated and their dilatometric as well as dielectric properties were investigated. The BaTiO3 powders used were cubic phase with the average particle sizes of 150 ㎚ and tetragonal phase with the average particle sizes of 1.3 ㎛. The BaTiO3 contents loaded into the PEEK and PTFE were 0~60 vol%. No apparent chemical and crystallographic change occurred both in the ceramics and polymer upon fabrication of the composites.The dielectric constants as well as the dielectric losses increased as the BaTiO3 contents increased. Under the given BaTiO3 contents loaded, the dielectric constants of the BaTiO3/PEEK composites were slightly smaller than those of the BaTiO3/PTFE composites, but the dielectric losses of the BaTiO3/PEEK composites were 1/10 times smaller than those of the BaTiO3/PTFE composites. For example, when the BaTiO3 contents loaded were 60 vol%, the dielectric constants of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites were 15 and 21, respectively and the dielectric losses of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites were 0.004 and 0.04, respectively.On the other hand, the coefficients of thermal expansion decreased as the BaTiO3 contents increased. Under the given BaTiO3 contents loaded, the thermal expansion coefficients of the BaTiO3/PEEK were comparable with those of the BaTiO3/PTFE below the glass transition temperature (145℃). For example, when the BaTiO3 contents loaded were 40 vol%, the coefficients of thermal expansion of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites were 13.6 and 13.5 ppm/℃, respectively, below the glass transition temperature (145℃).Therefore, the materials solution which can be applied for the high-frequency embedded substrates having the dielectric constants in the range of 20~80, the dielectric losses in the range of 0~0.1, and the coefficients of thermal expansion in the range of 3~50. The dielectric as well as the dialtometric properties of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites can be tailored by manipulating the ceramics contents loaded.
BaTiO3/PEEK(Polyetheretherketone)와 BaTiO3/PTFE(Polytetrafluoro- ethylene) 복합체를 제작하여 유전특성과 열팽창 거동을 조사하였다. BaTiO3는 입방정 상을 갖는 평균 입자 크기 150㎚의 분말과 정방정 상을 갖는 평균 입자 크기 1.3㎛의 분말을 사용하였다. PEEK와 PTFE 내부의 BaTiO3의 함유량은 0~60 vol% 였다. 세라믹과 고분자의 복합체 제작에서 화학적, 결정학적으로 명확한 변화는 없는 것으로 나타났다.유전상수와 유전 손실은 BaTiO3의 함유량이 늘어남에 따라 증가하였다. BaTiO3의 함유량에 의해 BaTiO3/PEEK 복합체는 BaTiO3/PTFE의 복합체보다 약간 작은 유전 상수를 나타내었다. 그러나 BaTiO3/PEEK의 복합체의 유전손실은 BaTiO3/PTFE 복합체의 경우 보다 1/10 정도의 값이 측정 되었다. 측정결과를 보면 BaTiO3의 함유량이 60 vol% 일 때, BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE 복합체의 유전 상수는 각각 15, 21을 나타내고 유전 손실은 0.004, 0.04 값을 갖았다.반면에 열팽창 계수는 BaTiO3의 함유량이 증가함에 따라서 감소하였다. BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE 복합체의 BaTIO3의 함유량에 의한 유리전이온도(145℃) 이하의 열팽창 계수는 거의 동등한 값을 갖았다. 측정 결과를 보면 BaTiO3의 함유량이 40 vol% 일 때 BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE의 복합체의 열팽창 계수는 유리전이온도(145℃) 이하에서 각각 13.6ppm/℃, 13.5ppm/℃의 값이 측정되었다.고주파수 대역에서 내장형 기판에 응용할 수 있는 해결 재료는 20~80의 유전 상수, 0-0.1의 유전 손실, 3-50ppm/℃의 열팽창 계수의 범위를 갖을 갖아야 한다. BaTiO3/PEEK 복합체와 BaTiO3/PTFE 복합체는 이러한 유전 특성 및 열팽창 계수를 세라믹 함유량에 따라 원하는 값으로 조절할 수 있다.The BaTiO3/PEEK(Polyetheretherketone) and BaTiO3/PTFE(Polytetra fluoro- ethylene) composites were fabricated and their dilatometric as well as dielectric properties were investigated. The BaTiO3 powders used were cubic phase with the average particle sizes of 150 ㎚ and tetragonal phase with the average particle sizes of 1.3 ㎛. The BaTiO3 contents loaded into the PEEK and PTFE were 0~60 vol%. No apparent chemical and crystallographic change occurred both in the ceramics and polymer upon fabrication of the composites.The dielectric constants as well as the dielectric losses increased as the BaTiO3 contents increased. Under the given BaTiO3 contents loaded, the dielectric constants of the BaTiO3/PEEK composites were slightly smaller than those of the BaTiO3/PTFE composites, but the dielectric losses of the BaTiO3/PEEK composites were 1/10 times smaller than those of the BaTiO3/PTFE composites. For example, when the BaTiO3 contents loaded were 60 vol%, the dielectric constants of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites were 15 and 21, respectively and the dielectric losses of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites were 0.004 and 0.04, respectively.On the other hand, the coefficients of thermal expansion decreased as the BaTiO3 contents increased. Under the given BaTiO3 contents loaded, the thermal expansion coefficients of the BaTiO3/PEEK were comparable with those of the BaTiO3/PTFE below the glass transition temperature (145℃). For example, when the BaTiO3 contents loaded were 40 vol%, the coefficients of thermal expansion of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites were 13.6 and 13.5 ppm/℃, respectively, below the glass transition temperature (145℃).Therefore, the materials solution which can be applied for the high-frequency embedded substrates having the dielectric constants in the range of 20~80, the dielectric losses in the range of 0~0.1, and the coefficients of thermal expansion in the range of 3~50. The dielectric as well as the dialtometric properties of the BaTiO3/PEEK and BaTiO3/PTFE composites can be tailored by manipulating the ceramics contents loaded.
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