聚四氟乙烯(PTFE)是一类重要的氟聚合物,由四氟乙烯聚合而来。1938 年Plunkett 和他的助手从装有 TFE 的钢瓶中得到了粉末状的 PTFE,的重视,并探索其聚合条件及材料的性能和应用前景。PTFE 产业链前半部分与制冷剂产业链一致,上游涉及基础化工原料萤石、甲烷和,中游涉及重要氟化工中间产品,成品 PTFE 下游需求主要来自机械、电子、化工和防粘涂层等领域。
PTFE 等高频材料作为基板制成的覆铜板为高频覆铜板。覆铜板基板中的合成树脂主要有常用的有酚醛树脂、环氧树脂、PTFE 等。通信行业常用的 FR4 覆铜板使用环氧树脂作为基板材料,但其损耗大,不适合高频通信。PTFE 具有优异的介电性能,适用于 5G、航空航天、等高频通信,其制成的覆铜板被称为高频覆铜板。
PTFE 在 5G 基站上的应用
PTFE?高频覆铜板?高频 PCB?5G 基站的 AAU
PCB(印刷电路板)是电子元器件电气连接的载体。PCB 是电子元器件的支撑体,主要作用是为布设在 PCB 板上的电子元器件提供电路连接。覆铜板是 PCB的主要原料,在其上进行电路印刷制得 PCB。覆铜板是将木浆纸或玻纤布等增强材料浸以树脂,使用粘合剂在一面或两面上覆盖铜箔并经热压而制成的一种板状材料。它是 PCB 板其重要的基础材料,各种不同形式、不同功能的印制电路板,都是在覆铜板上有选择地进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序制成的,它对 PCB 板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用,对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响。
性能:结构保障了耐腐蚀、润滑和生物惰性
PTFE 呈现氟原子保护碳原子的结构。聚四氟乙烯结构式为(CF2CF2)n,在聚四氟乙烯分子中,CF2 单元按锯齿形状排列,由于氟原子的范德华半径比氢原子稍大,原子之间范德华作用力较大,产生较强的排斥力,所以相邻的单元不能按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的构象,由于氟原子具有合适的原子半径,使每一个氟原子恰好能与间隔的碳原子上的氟原子紧靠,这样的构象使氟原子能包围在碳-碳主链周围,形成一个低表面能的保护层,呈现氟原子保护着易受侵蚀的碳原子链的结构。
5G 的高频化对介质材料的介电常数(Dk)、介质损耗系数(Df)提出了更高的要求,PTFE 是 5G 通信的必然选择。根据中国覆铜板行业协会,5G 通信高频化下,基材的介质损耗系数在 以下,介电常数在 以下,若基材的介电性能弱于上述标准,整个 5G 网络就会出现更高的传输损耗,同时信号传输速度也会出现大幅下降,削弱 5G 相较于 4G 的优势。
过去五年,国内多个省市相关规划,明确氟化工转型、加强氟聚合物的建设思路。国内在新材料应用示范目录中明确指出,PTFE为新材料的重点发展方向,这有效推动PTFE行业加速转型。受技术和政策驱动,国内PTFE企业将在PTFE领域奋发图强,国内PTFE市场有望取得进一步突破。
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