氟化中空二硫化钼纳米球增强聚醚醚酮复合材料的热稳定性与低介电性能研究

来自国内的研究人员针对高性能电子器件对低介电常数、高热稳定性及优异力学性能的材料需求，通过模板法与水热反应制备氟化中空二硫化钼纳米球（F-hMoS2），并将其与聚醚醚酮（PEEK）复合。研究表明，F-hMoS2/PEEK复合材料在1 MHz下介电常数低至2.75，热分解温度达541.7°C，拉伸强度为101.7 MPa，显著提升了材料综合性能，为电子器件封装提供了创新材料解决方案。

　　

在电子器件向高性能与高集成度发展的进程中，介电材料的介电常数(dielectric constant)、热稳定性(thermal stability)及力学性能成为关键制约因素。现有聚醚醚酮(poly(ether ether ketone), PEEK)基低介电材料难以满足未来需求。本研究通过模板法与水热反应成功制备了中空二硫化钼(hollow molybdenum disulfide, hMoS₂)纳米球，并利用1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇(PFDT)对其进行表面修饰，获得氟化中空二硫化钼(fluorinated hollow molybdenum disulfide, F-hMoS₂)纳米材料。随后将F-hMoS₂与PEEK共混制备复合材料。通过形貌、结构及化学成分表征证实了F-hMoS₂的成功合成。实验结果表明，F-hMoS₂的引入显著降低了PEEK复合材料的介电常数，同时提升了热稳定性与力学性能。其中F-hMoS₂/PEEK-0.6复合材料在1 MHz频率下介电常数低至2.75，热分解温度高达541.7°C，拉伸强度达到101.7 MPa。该复合材料还表现出优异的频率稳定性、更高的玻璃化转变温度(glass transition temperature, 154.5°C)和储能模量(storage modulus, 3200 MPa)。本研究为PEEK在电子器件中的实际应用提供了创新的材料设计范式。