Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 0
нота отверждения соответствует прямолинейному |
участ |
||||||||||
ку |
функции pv = j((), |
как это |
показано |
на |
рис. 3.2 |
(циф |
|||||
ры |
над кривыми |
соответствуют |
содержанию |
|
с а ж и ) . |
||||||
|
|
|
Влияние |
связующего |
на |
||||||
р ,Ом-м |
|
Ри |
токопроводящей |
ком |
|||||||
|
позиции |
показано |
|
на |
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
рис. |
3.3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время |
ве |
||||||
|
|
|
дутся |
интенсивные |
рабо |
||||||
|
|
|
ты |
по |
созданию |
и |
иссле |
||||
|
|
|
дованию |
свойств |
различ |
||||||
|
|
нин |
ных полимерных |
токопро- |
|||||||
|
|
водящих композиций в ви |
|||||||||
|
|
от8> |
де |
эмалей, |
паст, |
клеев, |
|||||
Рис. 3.2. Зависимость pv |
компози |
эластомеров . Одни |
из них |
||||||||
ции ФФ смолы с сажей от време |
находятся пока |
еще |
в ста |
||||||||
|
ни отверждения. |
дии |
освоения, |
другие |
ус |
||||||
пешно применяются в кон струкциях радиоэлектронной аппаратуры [33—36]. Так, при монтаже миниатюрных навесных элементов вместо
пайки |
используют |
токопроводящие |
клеи — контактолы |
||||||||||||
различных |
|
марок: |
|
К-1, |
ад. |
|
|
|
|
||||||
2, |
12 |
(ТУ № |
459-64). Они |
|
|
|
|
||||||||
обеспечивают прочность сце |
|
\ |
Каучук |
| |
|
||||||||||
пления |
|
не |
менее |
10 |
М Н / м 2 , |
|
|
||||||||
|
|
\СКФ-32 |
|
|
|||||||||||
удельное |
|
|
сопротивление — |
|
|
|
|||||||||
|
|
8 |
|
|
|
|
|||||||||
не |
более |
|
(1-4-8) - 10 _ в |
О м - м , |
|
|
|
|
|||||||
способны |
|
быстро |
|
отверж - |
|
|
|
|
|
||||||
даться при невысокой тем |
|
|
|
|
|
||||||||||
пературе, |
удобны |
в работе и |
|
|
|
|
|
||||||||
сохраняют |
высокую электро |
|
ЭЧО* |
|
|
||||||||||
проводность в заданном диа |
|
|
|
|
|
||||||||||
пазоне |
температур. |
|
|
|
|
20 |
40 |
л,в.ч. |
|||||||
|
Контактол К-1 предна |
|
|
||||||||||||
|
Рис. 3.3. Изменение р„ в зави |
||||||||||||||
значен |
|
для |
получения |
не |
|||||||||||
разъемных |
соединений |
пе |
симости |
от |
содержания |
сажи |
|||||||||
для композиции |
иа |
основе |
|||||||||||||
чатных |
проводников на осно |
||||||||||||||
эпоксидной смолы Э40 и кау |
|||||||||||||||
ве серебра и золота. Он пред |
|
чука |
СКФ-32. |
|
|||||||||||
ставляет |
собой |
композицию |
|
|
|
|
|
||||||||
на основе эпоксидной смолы марки Э-096, высокоди сперсного порошка серебра и соответствующих отвердителей. В контактоле К-2 адгезивом является термопла стичный - клей АК.-20, поэтому с его помощью можно быстро присоединять выводы элементов к контактным
70
п л о щ а д к ам печатных схем. Д л я |
аналогичных целен мо |
|
гут быть использованы т а к ж е |
токопроводящие |
пасты |
типа КПТ - 8 (МРТУ 6-02-394-66). |
|
|
Эмали ХС-928, АС-588 (ВТУ НЧ-1937-68) и другие |
||
используют дл я радиочастотного экранирования, |
для |
|
получения антистатических покрытии, дл я заземления отдельных элементов конструкции.
3.2.Газонаполненные полимерные композиции
Газонаполненные полимерные композиции — это ста бильные жесткие или эластичные материалы, состоящие из микроскопических заполненных газом ячеек, отделен ных друг от друга тонкой пленкой полимера. Они обла д а ю т при малой плотности всеми необходимыми техни
ческими |
свойствами, |
т. е. достаточными |
механической |
|
прочностью, |
теплостойкостью, химической |
стойкостью, |
||
хорошими |
электроизоляционными свойствами. Н а р я д у |
|||
с. этим |
полимерным |
газонаполненным материалам при |
||
сущи и такие специфические свойства, как амортизаци онные, тепло- и звукоизоляционные.
Газонаполненные композиции получают на основе стекол, керамики, резни, каучуков, полистирола, поли
этилена |
и многих |
других |
полимеров. Легким наполните |
|
лем в этих композициях |
чаще всего является |
воздух, |
||
в ряде |
случаев роль наполнителя' могут выполнять азот, |
|||
углекислый газ. |
|
|
|
|
В зависимости |
от того, сообщаются ли между |
собой |
||
г а з о в о е |
ячейки, |
газонаполненные материалы |
относят |
|
кпенопластам или к поропластам [37, 38, 39]. Пенопласты (пеностекло, силпены и др.) состоят из
ячеек, разделенных полимером и не сообщающихся меж ду собой. Они непроницаемы дл я газов и воды.
Поропласты (пористая керамика, поролон и др.) со стоят из микроскопических сообщающихся м е ж д у собой ячеек, обладают явно выраженной открытой пористой структурой, для которой характерны газо- и влагопро-
ницаемость, д е м п ф и р у ю щ а я |
способность. |
Такое |
деление |
|
весьма условно, та к как на |
практике не |
удается |
полу |
|
чить материалы со всеми открытыми или всеми |
|
закры |
||
тыми ячейками. При обязательном преобладании |
одной |
|||
структуры в газонаполненном |
материале |
всегда |
возмож |
|
но образование других структурных элементов. |
|
|
||
Пено- и поропласты получают различными техноло |
||||
гическими методами. Вдувая |
газ в расплав стекла |
полу- |
||
|
|
|
|
7! |
чают пеностекло. При термической обработке керамиче ских масс, смешанных с различными карбонатами, про исходит разложение карбонатов с выделением газооб разных продуктов, вспенивающих материал по всему объ
ему |
равномерно . |
|
Термопласты (полиэтилен, полистирол и др.) |
для |
|
вспенивания н а с ы щ а ю т под давлением инертными |
газа |
|
ми, |
л е г к о ш п я щ и м и жидкостями или твердыми газооб- |
|
разователями (бикарбонатом натрия, углекислым аммо нием, азосоединеннями) . Продукты поликонденсацин полиэфиров с д и и з о ц и а н а т а м и способны самовспеннваться за счет выделения в процессе реакции углекис лого газа.
Независимо от вида полимера и от метода получения всем газонаполненным м а т е р и а л а м присущи такие спе
цифические |
свойства, как небольшая |
плотность |
(от 10 |
||||
до 300 к г / м 3 ) , незначительная |
тепло-, |
звуко- |
и электро |
||||
проводность, |
хорошая |
плавучесть, |
устойчивость |
к мас |
|||
л а м и бензину, повышенные |
демпфирующие |
свойства. |
|||||
В табл . 3.1 |
приведены |
основные |
свойства |
важнейших |
|||
Наименование материала
Г Т Р Н П Г О П ЛИГТН'Ю Ч
*
Пенопо лнэтнл ей Пе нополнаиинлхлорнд
WPPTKIIlf
эластичный Фенол оформальдег и д -
ные пенопласты Фенолоф ормальдегнд-
ные пенопласты мо дифицированные кау
чуком
Кремнниор ганнче скип т1М1Г|П Ti^fт IJCHUUJIaV. I
/1\с\* l tvrlri
ч пягттганый Пенополиуретан
жесткий
э ластнчн ы ii
1 j лtif-\n^ TTU4nc\Wc* п гт Пеностекло
Основные свойства
|
|
Предел |
Удельная |
Коэффициент |
|||
|
|
прочности |
ударная |
||||
Марка |
Плотность, |
при сжа |
вязкость |
теплопровод |
|||
кг/.м3 |
тии |
п |
у д ' |
|
ности, |
||
|
|
|
|
|
ккал/(м-ч-°С) |
||
|
|
Н/м" |
к Д ж / м а |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПС-1 |
100 |
8 |
|
1,5 |
|
0,033 |
|
ПС-1 |
200 |
30 |
|
1,9 |
|
0,44 |
|
ПС-1 |
60 |
4,0 |
0,1—1,1 |
0,03—0,038 |
|||
ПГ1Э-1 |
60 |
4,0 |
|
|
- |
|
— |
|
|
|
|
||||
ПВХ-1 |
70—170 |
4—S |
0,7—0,9 |
0,022—0,0.5' |
|||
ПВХ-2 |
170—200 |
15,0 |
|
1,7 |
0,045 |
||
ПВХ-Э |
100—270 |
10 |
0,8-1,9 |
0,057 |
|||
ФФ |
170—210 |
0,15—0,2 |
0,036 |
||||
— |
|
|
|
|
|
||
ФК-20 |
170—210 |
8,0 |
|
1,4 |
0,038 |
||
K-40 |
230—270 |
9,5 |
|
0,16 |
0,04 |
||
ВПГ-2Л |
200 |
— |
|
— |
— |
||
|
|
|
|
|
|
||
ПУ-101 |
100 |
8,0 |
(1,6—0,8 |
0,027 |
|||
ППУ-3 |
200 |
25,0 |
|
|
1.3 |
0,03 |
|
ППУ-Э2 |
30—50 |
10 |
|
|
—• |
— |
|
ПЭ-5 |
200 |
20—35 |
0,7 |
||||
|
|
|
1,2 |
0,03 |
|||
|
200-800 |
10—120 |
|
|
|
|
0,045—0,065 |
газонаполненных композиций, выпускаемых отечествен ной промышленностью. Из нее следует, что пенопласта м свойственна радиопрозрачность (их диэлектрическая про ницаемость близка к единице, а тангенс угла потерь име ет порядок 0,0002—0,005). Это обусловливает возмож ность и перспективность использования пенопластов в изделиях, предназначенных дл я работы в электромаг
нитных |
полях СВЧ, т. е. в конструкциях антенных |
обте |
|||||
кателей, |
радиопрозрачных перегородок (рис. 3.4), решет |
||||||
чатых зеркал, линзовых антенн |
и отражателей, а |
т а к ж е |
|||||
в |
качестве герметизирующего |
заливочного материала |
|||||
в |
узлах |
и блоках |
радиоэлектронной аппаратуры . |
|
|||
|
Д л я |
работы в |
сильных |
электрических |
полях |
пено |
|
пласты |
непригодны из-за |
их небольшой |
электрической |
||||
прочности, она во много раз меньше электрической проч
ности исходных монолитных материалов и |
приближает |
|
ся к электрической |
прочности воздуха. |
|
Прочностные и |
электрические свойства |
пенопластов |
линейно зависят от однородности и плотности пены. Пе
ны с |
низкой |
плотностью характеризуются |
минимальны- |
|||||
газонаполненных |
материалов |
|
|
Т а б л и ц а |
3.1 |
|||
|
|
|
|
|||||
Водологло- |
|
|
Пределы |
Линейная |
|
|
|
|
|
|
рабочих |
усадка, %, |
и |
tg Ъ при |
Цена. |
||
щснне за |
Горючесть |
темпера |
за 24 ч (при |
ES о |
/=10"> Гц |
руб/т |
||
24 ч, кг/м" |
|
|
тур, |
°С |
температуре) |
|
|
|
|
|
|
О.—. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= J [ |
|
|
0,3 |
горит |
± 6 0 |
0,4 (60 °С) |
1,10 |
0,00024- |
1903 |
||
0,3 |
горит |
± 6 0 |
0,4 (60 °С) |
1,28 |
4-0.0035 |
|
||
0,3 |
|
|
|
|
0,8 (60 °С) |
1,12 |
0,003 |
1900 |
0,3 |
|
|
- 6 0 - Ь |
+70 |
|
1,05 |
0,0002 |
|
0,2 |
гаснет при выне |
- 4 0 4 - |
4-60 |
1,0 (60 °С) |
1,6 |
0,036 |
2000 |
|
0,3 |
сении из пламени |
|
|
3,5 (40 °С) |
1.8 |
0,016 |
2150 |
|
0,05 |
|
|
—254-" + 40 |
|
|
|||
0,3 |
» |
|
—604-4-150 |
1,3 (150 °С) |
1,31 |
0.01 |
820 |
|
0,2 |
горит |
—604- 4-120 |
1,0 (120 °С) |
1.3 |
0,014-0,05 |
3703 |
||
|
не горит |
—604- 4-250 |
0,5 (250 "С) |
1.3 |
0,002 |
|
||
0,05 |
|
|
—704- 4-250 |
|
2,7 |
0,03 |
|
|
0,1 |
горнт |
—604- 4-130 |
0,3 (150 °С) |
1.11 |
0,0015 |
2SO0O |
||
1.0 |
|
|
—604- 4-130 |
1,0 (130 °С) |
1,26 |
|
|
|
6,0 |
|
|
—604- 4-70 |
1,0 (120 °С) |
1,35 |
0,005 |
|
|
0,1—0,06 |
|
|
—604- 4-120 |
|
||||
2 - 8 |
не горит |
д о |
1000 |
|
1.3-1,8 |
0,001—0,02 |
|
|
72 |
73 |
|
Остановимся несколько подробнее на характеристике
некоторых пеиопластов и поропластов. |
|
||||||
|
Пенополистирол |
(ППС ) |
выпускается в виде |
блоков |
|||
и плит |
в |
соответствии |
с М Р Т У 6-05-1178-69 |
(марка |
|||
ПС-1) |
и Л4РТУ |
6-05-1178-69 |
(марка ПС - 4)и в |
виде по |
|||
лу ф а бр икатов, |
п р игодны х |
tq5 |
|
||||
для |
вспенивания |
непосред |
|
||||
ственно |
в |
изделиях: П С Б , |
|
|
|||
П С Б - С |
(ТУ 50-64). Всиени- |
|
|
||||
вание |
осуществляется |
при |
' |
|
|||
нагревании |
порошкообраз |
|
|
||||
ных |
или |
гранулированных |
0,002 |
|
|||
материалов |
до температуры |
|
|
||||
100—105°С. |
|
|
|
|
|
0,001 |
|
|
|
||||
Пенополистирол |
обладает |
50 |
100 |
|
|||||||||
очень |
хорошими |
диэлектри |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
ческими |
свойствами, |
доста |
Рпс. 3.6. |
Зависимость |
диэлек- |
||||||||
точно |
большой |
|
механиче |
||||||||||
|
трическнх' параметров |
ППУ от |
|||||||||||
ской |
прочностью, |
водостой |
|
температуры. |
|
||||||||
костью. Он устойчив в кислых |
|
|
|
|
|||||||||
и щелочных средах, гнило- ^ |
|
|
|
||||||||||
стоек, не вызывает |
коррозии |
с |
|
|
|
||||||||
металлов, |
имеет |
невысокую |
4 |
|
|
240 |
|||||||
стоимость. Допускает обра |
|
|
|||||||||||
ботку |
ручным столярным ин |
3 |
|
|
180 |
||||||||
струментом, |
хорошо |
обраба |
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||
тывается |
на |
деревообраба |
2 |
|
|
120 |
|||||||
тывающих станках, р е ж е т с я |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
раскаленной |
|
.проволокой, |
1 |
|
|
60 |
|||||||
подвергается |
штамповке |
и |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||
формовке |
в нагретом |
состоя |
О |
+20 |
100 Т°С |
||||||||
нии, |
хорошо |
склеивается |
с |
-60 |
|||||||||
другими материалами . В кон |
Рис. 3.7. Влияние температуры |
||||||||||||
струкциях |
РЭ А находит при |
||||||||||||
на прочностные |
свойства пено |
||||||||||||
менение |
в качестве |
электро |
|||||||||||
|
пласта ПЭ-1. |
|
|||||||||||
изоляционного, |
теплоизоля |
|
|
|
|
||||||||
ционного и упаковочного |
материала . К недостаткам П П С |
||||||||||||
следует отнести его горючесть, малую теплостойкость и способность растворяться в некоторых органических растворителях. Он разрушается в эфпрах, кетонах, аро
матических углеводородах, сильно |
набухает |
в бензине, |
|
горит сильно |
коптящим пламенем . |
|
|
Пенопласт |
ПС-4, кроме того, недостаточно |
однороден |
|
по структуре |
и способен вызывать |
коррозию |
цинка. |
75
