POSS基低介电常数杂化材料的制备及性能研究的开题报告.docx

POSS基低介电常数杂化材料的制备及性能研究的开题报告

一、研究背景

作为一种重要的材料性能参数，介电常数对材料的应用有着至关重要的影响。在一些需要高频率或高速传输的应用场合中，如微波通讯、光电传输等，低介电常数材料的需求越来越大。目前，传统材料中常用的玻璃纤维和环氧树脂等材料的介电常数在4~6之间。而具有低介电常数的材料，如聚四氟乙烯(PTFE)、聚环氧乙烷(PEEK)等的介电常数往往低于3，可满足更严格的应用需求。

POSS(Polyhedraloligomericsilsesquioxanes)是一种具有低介电常数和高温稳定性的材料，因此在高速电子设备的封装、嵌入式电路板、光纤、光电器件等方面具有广阔的应用前景。然而，由于其分子结构的特殊性，POSS单体和复合材料的加工和性能研究都存在一定的困难，其中包括POSS基杂化材料。

本研究旨在通过制备POSS基低介电常数杂化材料，研究其结构特征、物理化学性质以及应用性能，以期拓展其应用范围和提高其性能参数。

二、研究内容和研究目标

1.实验制备POSS基低介电常数杂化材料，包括聚合物基、陶瓷基、含金属配体的POSS基杂化材料等；

2.对制备的POSS基低介电常数杂化材料进行物理化学性质分析，如热稳定性、玻璃化转变温度、介电常数和介电损耗等；

3.考察POSS基杂化材料的力学性能、热膨胀系数、耐磨性和耐化学腐蚀性能等；

4.探索POSS基低介电常数杂化材料在电子器件、光电传输、封装等领域的应用性能，如在高频传输中的电性能、在光学传输中的透光性和退反射性等；

5.综合评估POSS基低介电常数杂化材料的性能和应用前景，为其进一步的研究和应用提供理论和实验基础。

三、研究方案

1.实验制备POSS基杂化材料

根据研究目标，设计实验制备POSS基杂化材料，包括聚合物基、陶瓷基、含金属配体的POSS基杂化材料等。

2.对制备的POSS基杂化材料进行物理化学性质分析

采用差热分析(DTA)、热重分析(TGA)、热力学分析(DSC)、红外光谱(FTIR)、核磁共振谱(NMR)等技术，对制备的POSS基低介电常数杂化材料进行物理化学性质分析。

3.考察POSS基杂化材料的力学性能、热膨胀系数、耐磨性和耐化学腐蚀性能等

采用万能材料试验机、热膨胀仪、磨损实验仪、化学腐蚀实验等手段，考察POSS基杂化材料的力学性能、热膨胀系数、耐磨性和耐化学腐蚀性能等。

4.探索POSS基低介电常数杂化材料在电子器件、光电传输、封装等领域的应用性能

采用电学测试仪、光学测试仪等手段，探索POSS基低介电常数杂化材料在电子器件、光电传输、封装等领域的应用性能。

5.综合评估POSS基低介电常数杂化材料的性能和应用前景

综合考虑POSS基杂化材料的物理化学性质、力学性能、应用性能等多个方面，对其性能评估和应用前景进行综合评估，为其进一步研究和应用提供理论和实验基础。