Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.06.2024

Просмотров: 149

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

выделяются токсичные

газообразные продукты

HF, Р,

которые

способны вызвать

т я ж е л ы е

отравления

организ­

ма человека.

 

 

 

 

 

 

Полиэтилен

является

продуктом

полимеризации

эти­

лена при

высоком ( П Э - В Д ) , низком

( П Э - Н Д ) и

среднем

( П Э - С Д )

давлении. Н а и б о л ь ш у ю регулярность

структу­

ры и плотность

упаковки

молекул

имеет П Э - С Д .

Ему

присущи и более высокие твердость, прочность на изгиб, теплостойкость и м е н ь ш а я проницаемость для газов и паров. Среди высокочастотных пластиков П Э характери ­ зуется лучшей обрабатываемостью, самой низкой стои­ мостью. Однако его невысокая теплостойкость, низкая поверхностная твердость, ползучесть, склонность к окис­ лению з а с т а в л я ю т искать пути для устранения этих не­ достатков.

Армирование полиэтилена волокнами, наполнение его порошкообразными неорганическими веществами, введе­

ние

стабилизаторов

 

и

структурирование

химическим

путем и

облучением — вот те

методы,

с

помощью

 

кото­

рых

удается

значительно

повысить

эксплуатационные

свойства

изделий

из

полиэтилена

[23]. Так,

например,

радиационносшитый

полиэтилен — тератгн — может

дли­

тельно эксплуатироваться

в

интервале

температур от

—60

до

+ 1 5 0 ° С и

выдерживает

кратковременное

воз­

действие

температур

до 230 °С, имеет повышенную

 

твер­

дость

и прочность,

в

меньшей степени подвержен старе­

нию. Способность его давать усадку

 

при

 

нагревании

используют для получения плотной герметичной

изоля ­

ции

токоведущнх

частей.

Электроизоляционные

термо-

у с а ж н в а е м ы е

трубки

марок ТТЭ-I и ТТЭ - П,

получаемые

облучением трубок

из

стабилизированного

П Э - В Д ,

раз­

дуваемых

до

заданного

размера,

находят

 

применение

для

изолирования

 

мест

паек,

выводных

концов,

для

ремонта

поврежденной

изоляции

монтажных

проводов,

для

бандажировки

 

кабелей

и

т.

д.

П р и

температуре

135—180°С такие

трубки

способны усаживаться

вплоть

до первоначального внутреннего диаметра, что обеспе­ чивает плотный обжим токоведущнх частей.

Полипропилен по свойствам близок к полиэтилену, но обладает большей теплостойкостью, твердостью и изно­

состойкостью. По морозостойкости и устойчивости

кокис -

лителям

он

хуже полиэтилена (табл. 2.1, 2.2)."Сополи­

меры пропилена с этиленом С Э П лишены

эгих недостат­

ков, в

них

сочетаются положительные

качества

обоих

50

полимеров. Армирование, структурирование и стабили­ зация полипропилена и его сополимеров т а к ж е положи­ тельно сказываются на свойствах и повышают долговеч­ ность полимеров.

2.2.Низкочастотные пластики

Вгруппу низкочастотных пластиков входят все тер­ мопластичные органические полимеры полярного строе­

ния, дл я которых характерны дипольно - релаксационная поляризация в электрическом поле, повышенные диэлек­ трические потери на высоких частотах и существенная зависимость диэлектрических параметров от температу­

ры и

частоты (см. рис.

1.7—1.9, 1.11, 1.14).

Основные

свойства низкочастотных

пластиков

приведены

в табл. 2.4.

Н и ж е

мы рассмотрим характерные

особенности важней ­

ших низкочастотных пластиков и области их применения. Фторопласт-З по диэлектрическим п а р а м е т р а м и по теплостойкости уступает фторопласту-4, но по твердости, технологичности, радиационной стойкости и устойчиво­ сти к статическим нагрузкам превосходит его. Прочность деталей из фторопласта - 3 м о ж н о повысить закалкой, но при повышенных температурах эксплуатации может произойти самопроизвольная кристаллизация материала,

что отрицательно сказывается на прочностных

свойст­

вах. Модифицированный фторопласт-ЗМ лишен

этих не­

достатков. Он допускает длительную эксплуатацию при

температурах до 150—170°С.

 

Полиформальдегид

— высококристаллический

поли­

мер, сочетающий высокую прочность, упругость, жест­

кость, твердость с хорошими диэлектрическими

свойст­

вами. Д е т а л и

из него

имеют

красивый внешний

вид,

устойчивы

к истиранию

(коэффициент

трения почти не

изменяется

до

120 °С),

к длительному

воздействию

на­

грузки до 350 М Н / м 2 и воздействию переменных

нагру­

зок, устойчивы

к воздействию

влаги

(влагопоглощение

за 6—7 суток не превышает 0,1%), органических

раство­

рителей и масел. Они хорошо окрашиваются и допуска­ ют механическую обработку, а т а к ж е армирование ме­ таллами .

Экономичность применения полиформальдегида в ка­

честве

конструкционного

и

электроизоляционного

мате­

риала

при изготовлении

монтажных колодок, переключа­

телей,

сложных деталей

и

узлов, армированных

метал-

4*

 

 

51

Т а б л и ц а 2.4

Основные свойства термопластов полярного строения

 

 

 

 

 

 

Фторо-

 

 

 

Поли­

 

Полнэти-

 

 

 

 

 

 

Свойства

 

 

пласт-З

Полиформ­

Пента-

Полиметил-

Поликар­

Фенн-

Иономеры

Полнари-

 

 

 

 

 

(закален­

альдегид

пласт

метакрилат

амид

бонат

лентере-

лон

латы

 

 

 

 

 

 

ный)

 

 

 

П-68

 

фталат

 

 

 

Плотность

7-10_ з, кг/м 3

 

2,09—2,16

1.4

1.4

1,18

1.14

1,2

1,4

1,35

0,93—0,96

1,2

Предел прочности о,

М Н / м 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при сжатии

 

 

20—57

130

85

70

70

80—90

—

300

—

а о — п о

 

при растяжении

 

 

30-35

65—70

40

—

50

60—70

100—180

80-120

25—40

50—90

 

прн изгибе

 

 

60-80

80-110

50-70

120—180

80

100-110

—

1100

—

50—100

Удельная

ударная

вязкость

20—160

90—130

35—80

15-25

100

120—140

не разру­

20—35

более 100

50—100

 

о „ ,

к д ж

 

 

 

 

 

 

 

 

шается

 

 

 

 

УД

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

-

 

-

 

Твердость по Бринеллго

 

10—13

30

9-11

10-15

15-16

34

20—30

 

HB.J0"7 , Н/м»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное удлинение

при

70—200

20—40

28

100

20—100

15

300—400

10—20

 

разрыве, % „

 

 

2—7

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Морозостойкость, "С

 

 

— 195

—60

- 6 0

- 6 0

—40

—100

— 150

—70

—118

— 100

Теплостойкость по Вика,

"С

130

160—170

160—170

120—125

80

150-160

150

260

88

210—280

Водопоглощенне за 24 ч,

% ~"

0,0

0,01

0.02

0,5

0,5

0,1

0,5

 

 

0,1—0,2

t g

J при f=l МГц

 

 

0,01

0,0045

0,011

0,02-0,03

0,03

0,0035

0,02

0,01

0,0015

0,02

•

прн /=1

МГц

 

 

2.S—2,7

3,3

3.2

2,8 - 3,5

3,8

3,0

3,5

5,5

2,5

3,8—4,2

£ п

р .

МВ/м

 

 

13—15

20—23

23

18—20

20

350

30-40

22

40

—

? ш , О м м

 

 

 

Ю15—101»

Юч

4-10й

Ю и—Ю'«

10"

2.10'»

10'»

10"

10'*

10"

а,-10». ( ° С р

 

 

6,0

8,0

8.0

10,0

11,0

0,6

2,7

4 - 6

_

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент трения

по

стали

_

0,025

0,12

 

0,15

0,4

 

 

 

0,4

 

(без

смазки)

 

 

-

-

-

-

Дугостойкость, с

 

 

360

-

-

 

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лом, подшипников и шестерен определяется [14, 23]:

—невысокой стоимостью;

—технологичностью (литье под давлением, экструзия

ит. д . );

—повышенной механической прочностью;

—высокой стабильностью механических и диэлектри­ ческих свойств и геометрических размеров в процессе эксплуатации при повышенной температуре и в условиях повышенной влажности .

Пентапласт сочетает хорошие электроизоляционные свойства с высокой механической прочностью и химиче­

ской

стойкостью. Д л я

него

характерны

низкая

вязкость

расплава и небольшая

усадка

при литье,

что дает воз­

можность получать на его основе сложные

детали и

узлы крупных габаритов и с толстыми

стенками. Пента­

пласт

устойчив

к органическим

растворителям,

кипящей

воде,

кислотам

и

щелочам,

грибо- и

атмосферостоек.

При

температуре

выше 100 °С

пентапласт

растворяется

в хлорбензоле и цпклогексаноие.

 

 

 

Целесообразность использования пентапласта в каче­

стве конструкционного

и электроизоляционного

материа­

ла обусловлена

т а к ж е

стабильностью

его

прочностных,

электроизоляционных

свойств

в условиях

повышенных

температур, влажности, статических и динамических на­ грузок [24].

Полиакрилаты являются продуктами полимеризации эфиров акриловой и метакриловой кислот. В технике чаще всего используют листовые материалы на основе полиакрилатов, имеющие высокую светопрозрачность и бесцветность, их н а з ы в а ю т органическими стеклами (за рубежом — плексиглас, перспекс, люцит) [23].

Наиболее широкое использование имеет полиметилметакрилат ( П М М А ) . П о диэлектрическим свойствам он проявляет себя как слабо полярный полимер. П о светопрозрачности, механической прочности, технологическим свойствам органическое стекло превосходит минеральные стекла, что дает возможность широко использовать его в светотехнике, в производстве прозрачных шкал, линз,

корпусов

приборов, деталей

остекления

и освещения.

Д л я этих

целей используют

органические

стекла марок:

'СО-95 ГОСТ 10667 — 65; 2-55-133 МРТУ6-01-51-66; 2-55 МРТУ6-01-47-65; СТ-1, СТ-1-110, С О Л - 9 0 и т. д.

Органические стекла обладают дугогасящими свойст­ вами, ударопрочностыо, устойчивостью по отношению

53

к влаге, маслам, щелочам, кислотам. Однако органиче­ ские стекла неустойчивы к воздействию сильных кислот; в дихлорэтане, хлороформе, толуоле и других раствори­ телях полностью растворяются; в кипящей воде дефор­ мируются. Горят без пламени, выделяя при этом боль­

шое количество

газов.

 

 

 

 

Ограничение

области

применения

органических сте­

кол обусловлено

такими

их отрицательными качествами,

 

 

 

 

 

6^,кДж/мг

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

О

и

20

40

60

SO

100

Степень

Вытяжки,

%

 

Рис. 2.4. Влияние степени ориентации на удельную ударную вяз­ кость и относительное удлинение при разрыве органического стекла.

как невысокая теплостойкость, низкая теплопроводность,

м а л а я

поверхностная твердость

и радиационная

стой­

кость,

большой щ, склонность к

деформациям при

тем­

пературе выше 90°С, деструкция при температуре выше 180°С, образование трещин и «серебра» вследствие воз­ никновения внутренних напряжений при механических воздействиях, невысокая атмосферная стойкость, особен­

но под влиянием УФ лучей, паров органических

раство­

рителей

и влаги.

 

Органические стекла допускают механическую обра­

ботку с применением смазочно-охлаждагощих

жидко ­

стей, вакуумное и пневматическое формование.

М о н т а ж

деталей

предпочтителен методами мягкого крепления

с использованием капроновых или лазсановых лент, кле­ ев ПУ-2, ВС-ЮТ, герметиков У-ЗОМ, У-2-28. Н е р а з ъ е м ­ ные соединения деталей из органического стекла полу­ чают методами сварки или склейки.:

54

Смотрите также файлы