Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75527
Title: Microwave dielectric properties of polybenzoxazine based composites for microwave substrate application
Other Titles: การศึกษาสมบัติไมโครเวฟไดอิเลคตริกของพลอเบนซอกซาซีนคอมพอสิตสำหรับการใช้งานของไมโครเวฟซับสเตรท
Authors: Wasinee Sapmaneenukul
Advisors: Hathaikarn Manuspiya
Ishida, Hatsuo
Other author: Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Advisor's Email: Hathaikarn.Ma@Chula.ac.th
No information provided
Subjects: Microwaves
Composite materials
Barium
ไมโครเวฟ
วัสดุเชิงประกอบ
แบเรียม
Issue Date: 2012
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The composite of polybenzoxazine and barium strontium titanate (BST or Ba0.3Sr0.7 TiO3 with different BST loadings up to 80 wt.%) were synthesized and fabricated as a substrate. The effects of volume fraction of ceramic filler on the microstructure and microwave dielectric properties of the composite were studied for frequency and temperature dependence. A dielectric constant of 6.12 and loss tangent of 0.00065 at 1 GHz (room temperature) were obtained for aniline-based polybenzoxazine (PBA-a), which was higher than 4.49 and 0.00089 of the fluorinebased polybenzoxazine (PBA-f), respectively. Subsequently, PBA-a was used as a polymer matrix in the composite. The dielectric constant at 1 GHz could be increased from 6.12 up to 22 (without fillers), by adding BST 80 wt.% (48.8 vol.%). PBA/BST composites exhibited nearly zero temperature coefficient of dielectric constant in the range of -50°C to 150°C. The frequency dependence of the dielectric constant of the composite was found at 100 MHz - 1 GHz range. Additionally, the effects of surface modification on the dispersion of BST and microwave dielectric properties were studied using 3 chemical agents (3-aminopropyl-trimethoxysilane, phthalocyanine, and a benzoxazine monomer). The surface modification on BST by a silane compound agent enhanced the adhesion force between the matrix and filler resulted in the increase of the dielectric constant. Surface modification by phthalocyanine and the benzoxazine monomer could fabricate BST fillers dispersion better than the silane compound that leads to the lowering of loss tangent of the composite.
Other Abstract: วัสดุคอมพอสิตระหว่างพอลิเบนซอกซาซีนและผงแบเรียมสตรอนเทียมไตตาเนต (BST or Ba0 3Sr0 7TiO3 ศึกษาที่สัดส่วน BST สูงสุดถึง 80 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) ถูกเตรียมขึ้นเพื่อใช้ในงานซับสเตรท โดยทำการศึกษาอิทธิพลของสัดส่วนผงเซรามิกต่อสมบัติไมโครเวฟไดอิเลคตริก ในสารคอมพอสิตพร้อมทั้งศึกษาการขึ้นกับความถี่และอุณหภูมิ จากการศึกษาพบว่าที่ 1 จิกะเฮิร์ท (อุณหภูมิห้อง) ค่าไดอิเล็กตริกและค่าลอสเทนแจนต์ของแอนนิลีนเบสพอลิเบนซอกซาซีน อยู่ที่ 6.12 และ 0.00065 ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่า 4.49 และ 0.00089 ของฟลูออรีนเบสพอลิเบนซอกซาซีน ทำให้แอนนิลีนเบสพอลิเบนซอกซาซีนถูกใช้เป็นตัวพอลิเมอร์เมทริกซ์ในสารคอมพอสิต และพบว่าค่าไดอิเล็กตริกที่ 1 จิกะเฮิร์ทสามารถเพิ่มขึ้นจาก 6.12 (ไม่เติมสารเซรามิกในสารคอมพอสิต) เป็น 22 ได้โดยการใส่แบเรียมสตรอนเทียมไตตาเนต 80 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก หรือ 48.8 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร ทั้งนี้ยังพบว่าสารคอมพอสิตระหว่างพอลิเบนซอกซาซีนและแบเรียมสตรอนเทียมไตตาเนตแสดงสมบัติไดอิเล็กตริกที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิในช่วง -50 ถึง 150 องศาเซสเซียส ในขณะที่พบการเปลี่ยนแปลงของสมบัติไดอิเล็กตริกในช่วงความถี่ 100 เมกกะเฮิร์ท ถึง 1 จิกะเฮิร์ท ยิ่งไปกว่านั้นได้ทำการศึกษาถึงอิทธิพลของการปรับปรุงพื้นผิวผงแบเรียม สตรอนเทียมไตตาเนตต่อสมบัติการกระจายตัวของผงแบเรียมสตรอนเทียมไตตาเนตและสมบัติไมโครเวฟไดอิเลคตริกในคอมพอสิตโดยใช้สาร 3 ชนิด ได้แก่ 3-อะมิโนโพรพิว-ไตรเมตทอกซี ไซเลน พทาโลไซยาไนต์และเบนซอกซาซีนมอนอเมอร์ โดยพบว่าการปรับปรุงพื้นผิวผงแบเรียม สตรอนเทียมไตตาเนตด้วยสารประกอบไซเลนช่วยเพิ่มแรงยึดติดระหว่างเนื้อพอลิเมอร์และเซรามิก ส่งผลให้สารคอมพอสิตมีค่าไดอิเล็กตริกที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การปรับปรุงพื้นผิวผงแบเรียม สตรอนเทียมไตตาเนตด้วยพทาโลไซยาไนต์และเบนซอกซาซีนมอนอเมอร์ช่วยทำให้แบเรียม สตรอนเทียมไตตาเนตกระจายตัวในคอมพอสิตได้ดีกว่าสารประกอบไซเลน ทำให้มีค่าลอสเทนแจนต์ที่ต่ำกว่า
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2012
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Polymer Science
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75527
Type: Thesis
Appears in Collections:Petro - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Wasinee_sa_front_p.pdfหน้าปก สารบัญ และบทคัดย่อ976.39 kBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_ch1_p.pdfบทที่ 1685.5 kBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_ch2_p.pdfบทที่ 21.63 MBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_ch3_p.pdfบทที่ 3857.87 kBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_ch4_p.pdfบทที่ 41.98 MBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_ch5_p.pdfบทที่ 51.81 MBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_ch6_p.pdfบทที่ 6639.33 kBAdobe PDFView/Open
Wasinee_sa_back_p.pdfบรรณานุกรมและภาคผนวก1.19 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.