摘要
5G/6G通信技术的快速发展以及高频电子封装的需求，要求使用具有超低介电常数和可靠稳定性的电介质材料。通过填充策略将疏水改性的二氧化硅气凝胶集成到环氧树脂中，制备出了具有优异电介质性能的复合材料。当填料含量为10%时，该复合材料的介电常数为1.66，介电损耗为0.018（分别在1 GHz频率下测量），与纯环氧树脂相比，介电常数降低了44.5%，介电损耗降低了24.4%。二氧化硅气凝胶的加入还增强了材料的机械强度，杨氏模量提高了205%，并且通过热重分析和差示扫描量热法验证，其热稳定性可保持在330°C。有限元静电模拟分析了复合材料内部的电场和空间电荷分布，揭示了界面效应。低介电常数、减少的能量损耗、机械增强以及热稳定性共同表明，填充有二氧化硅气凝胶的环氧复合材料是用于高频印刷电路板和下一代通信系统的理想候选材料。
亮点
- 实验和模拟揭示了界面介电机制。
- 10%的二氧化硅气凝胶含量使得复合材料在1 GHz频率下的介电常数为1.66，介电损耗为0.018。
- 气凝胶的存在诱导了π–π卫星峰，表明界面有序性更强。
- 较高的气凝胶含量有助于填料均匀分散并提高材料的稳定性。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
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