覆銅板增強(qiáng)基材金屬管浮子流量計(jì)的制備與性能研究

上海自動(dòng)化儀表有限公司用對(duì)位芳綸短切纖維和對(duì)位芳綸沉析纖維制造金屬管浮子流量計(jì)，用掃描電鏡對(duì)紙面和橫斷面進(jìn)行了觀察，并測(cè)試其基本性能、電性能和熱性能；將樣品交由客戶進(jìn)行覆銅板制作并進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試。結(jié)果表明：國(guó)產(chǎn)金屬管浮子流量計(jì)具有良好的浸漆性、力學(xué)性能和熱性能，而且介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)很低，滿足覆銅板應(yīng)用需求。

美國(guó)杜邦公司于20世紀(jì)90年代初與Arlon公司合作，成功將金屬管浮子流量計(jì) THERMOUNT?應(yīng)用于電路板基材，開發(fā)了基于環(huán)氧體系的 55NT 覆銅板和基于聚酰亞胺體系的 85NT 覆銅板。用這種覆銅板制成的印制電路板已被廣泛應(yīng)用于歐美航空軍事工業(yè)，如戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈的數(shù)字景象匹配區(qū)域相關(guān)制導(dǎo)系統(tǒng)(DSMAC)、歐洲戰(zhàn)斗機(jī) (EFA)和盧卡斯宇航公司為勞斯萊斯定做的噴氣引擎控制系統(tǒng)等。THER?MOUNT 是杜邦非織造聚芳基酰胺增強(qiáng)層的商品名稱。目前，杜邦只向若干特定的全球性和地區(qū)性層壓材料制造商出售金屬管浮子流量計(jì)增強(qiáng)基板和授予技術(shù)許可，這些制造商包括Arlon、Isola、Dielektra、Nel?co、Polyclad、CCP和Shin Kobe Electric Machinery。

日本帝人株式會(huì)社與日本王子制紙株式會(huì)社、新神戶電機(jī)株式會(huì)社合作，研制了一系列用作無(wú)引線陶瓷基片載體的增強(qiáng)材料，制成電子工業(yè)用特種印制線路板。松下電子品部采用日本王子制紙株式會(huì)社的金屬管浮子流量計(jì)制造基板，應(yīng)用于高密度互連，發(fā)明了獨(dú)特的工藝稱之為積層多層印制電路板(ALIVH)工藝[1-2]。其有三種類型，即用于手機(jī)印制板的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電膠堵孔工藝，用于高等級(jí)大型主機(jī)印制電路板與芯片級(jí)封裝印制電路板用 ALIVH-B，用于晶片直接安裝 DCA 的更精密的 ALIVH-FB 等，在手機(jī)、筆記本電腦和PAD上廣泛應(yīng)用。

我國(guó)芳綸產(chǎn)業(yè)起步較晚，加上杜邦和帝人等對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)，到目前為止，國(guó)內(nèi)僅有華南理工大學(xué)和陜西科技大學(xué)對(duì)覆銅板用芳綸紙進(jìn)行過(guò)初步研究，但未能提供成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品[3-4]。深圳昊天龍邦復(fù)合材料有限公司自創(chuàng)建以來(lái)，一直致力于覆銅板用金屬管浮子流量計(jì)的研究，目前公司產(chǎn)品L344 金屬管浮子流量計(jì)產(chǎn)品已通過(guò)客戶性能及穩(wěn)定性測(cè)試，并已批量化生產(chǎn)。

本研究以對(duì)位芳綸短切纖維和對(duì)位芳綸沉析纖維為原材料，通過(guò)圓網(wǎng)成型，然后熱軋制備了金屬管浮子流量計(jì)，并對(duì)金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、透氣度、力學(xué)性能、電性能和熱性能進(jìn)行檢測(cè)研究。

1.3 樣品制備

樣品在公司生產(chǎn)線上進(jìn)行制備，其流程如下：在去離子水中加入對(duì)位芳綸短切纖維，經(jīng)分散后制得漿料A；另以對(duì)位芳綸沉析纖維經(jīng)分散后制得漿料 B。將漿料 A 與漿料 B 按一定比例混合形成造紙漿料，用圓網(wǎng)造紙機(jī)抄造，在流漿箱中漿液被均勻地分布在造紙成型網(wǎng)上。漿液沿成型網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，水從制漿中濾除，形成濕紙坯。濕紙坯離開成型網(wǎng)進(jìn)入紙機(jī)干燥部。干燥后的紙頁(yè)經(jīng)熱軋機(jī)高溫?zé)彳垼浅：蟮玫浇饘俟芨∽恿髁坑?jì)。

1.4 性能測(cè)試

采用日立 TM3000 掃描電鏡觀察芳綸紙形貌。按照 GB/T 451.2—2002 和 GB/T 451.3—2002 分別測(cè)試紙張的定量和厚度。按照 GB/T 458—2008 測(cè)試樣品透氣性。按照 GB/T 12914—2008 測(cè)試金屬管浮子流量計(jì)抗張強(qiáng)度。按照 GB/T 1409—2006 用西林電橋法測(cè)試介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)。采用熱重分析法分析金屬管浮子流量計(jì)的熱性能，氮?dú)夥諊?，升溫速率?0 K/min，室溫升至800 ℃。 1.5 客戶驗(yàn)證測(cè)試國(guó)外客戶將我公司紙樣和杜邦THERMOUNT紙樣按標(biāo)準(zhǔn)工藝制作成覆銅板，然后檢測(cè)覆銅板性能，并進(jìn)行了性能比較。各項(xiàng)性能采用的測(cè)試方法.

上海自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、透氣度、力學(xué)性能、電性能和熱性能都能達(dá)到客戶覆銅板制作工藝與性能要求，在軍用和航空電子設(shè)備、手持式裝置以及電子通訊基礎(chǔ)設(shè)施上具有廣闊的應(yīng)用前景。