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: 131

Скачиваний: 0

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

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3.5

 

Сравнительная

оценка свойств наполненных

 

 

 

 

и непаполненных

полиамидов

 

 

 

 

 

 

Марка

полимера

 

 

 

Свойства

П68

П68-ВС

Капролон В

Капролон

 

 

 

НС

 

Плотность

y • 10 3, кг/.м3

1.11

1 ,о5

1,16

1,5—I

,6

Водопоглощение, °/0

3,2

2,6

до 7

ДО 5

Пргдел

прочности,

 

 

 

 

 

МН/м2 :

 

 

 

 

 

 

при изгибе

80—100

150—200

120—150

400—500

при

растяжении

40—50

100—140

90—95

350—450

при сжатии

70-90

100—120

120—125

250—350

Удельная

ударная вяз­

100—120

25—50

100—160

250—350

кость, кДж.'м2

 

 

 

 

 

Твердость

по Брннеллю,

100—150

200—250

180-190

250—350

МН/м=

 

 

 

 

 

 

a r 10 5 , °C - i

11,7

3,0

8—10

3,5

Коэффициент трения по

0,17—0,2

0,18—0,2 0,15—0,17

0,15—0,2

стали без смазки

50—60

140—170

55-60

120—150

Теплостойкость по Мар-

тенсу, °С

4 • 10, а

 

 

 

 

р,,, Ом м

 

3- Ю1 Э

2-101 2

2- 10, а

tg S при /=1 МГц

0,03

0,02

0,032

0,02

е прн /=1 МГц

4,2

3,1

3,6

3,0

£ п Р , МВ/м

22

30—35

22

30

 

Усадка, %

1,2—2,0

0,4—0,6

1,2—2,0

 

 

 

 

1

 

 

 

таких

ж е композиций

на основе полистирола, фторопла­

стов,

полиэтилена и других термопластов [22, 25, 29, 30].

При этом увеличиваются их прочность, твердость, умень­

шается а;,

повышается

теплостойкость, заметно возра­

стает стабильность параметров .

 

Композиции

на основе

химических и других

волокон

Химические волокна (полиамидные, лолиэтилентерефталатные, полиметилметакрилатные и др.) в последнее время находят все более широкое применение в качест­ ве армирующего материала прн изготовлении различных слоистых пластиков, пресс-материалов и других компо­ зиций. Отличительной особенностью таких композиций является повышенная устойчивость к динамическим на­ грузкам [22, 29].

На рис. 3.26 в качестве примера представлена диа­ грамма «напряжение — удлинение» для композиций, ца-

96


полненных различными волокнами. Видно, что поли­ эфирная композиция, наполненная полиамидными во­ локнами нейлон и перлон, обладает самыми высокими показателями, а самыми низкими — композиции, напол­ ненные стекловолокном.

В ряде случаев, когда известные ранее материалы не

удовлетворяют

предъявленным

требованиям,

возникает

необходимость

в

создании

.композиций, обладающих

особым

комплексом

свойств.

В

этом случае

на

основе

хорошо

зарекомендовавших

себя полимерных

материа­

лов создаются

двух-, трех- и

более компонентные

компо­

зиции, о б л а д а ю щ и е необходимыми свойствами. Приме ­ ром может служить композиция на основе ориентиро­ ванных волокон тефлон (фторопласт-4), равномерно

распределенных

в

аце-

2

 

 

 

 

 

тальном

полимере. Эта

^ м ^ / м

 

 

 

 

 

композиция

 

предна­

 

 

 

 

 

 

значена

для

использо­

200

 

 

 

 

 

вания

в

узлах

трения,

 

 

 

 

 

т а к

как

обладает

низ­

 

 

 

 

 

 

ким

 

 

коэффициентом

 

 

 

 

 

\

трения и высокой изно­

 

 

 

 

 

 

состойкостью.

Изделия

 

 

 

 

 

 

на ее основе можно по­

 

 

 

 

 

 

лучать

методами

литья

 

 

 

 

 

 

под

давлением,

экстру­

 

 

 

 

 

 

зией и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

 

 

упрочнения

 

 

 

 

 

 

пластмасс

и эпоксид­

 

 

 

 

 

 

ных

 

компаундов

в

 

 

 

 

 

 

дальнейшем,

 

очевид­

 

 

20

30 ai/L, %

но,

найдут

 

широкое

Рис. 3.26.

Диаграмма

 

«напряжение—

п ри м ене ни е

м онок р и-

 

сталлические

волокна

удлинение» для

полиэфирного

пла­

стика, армированного

стекловолок­

карбида

кремния.

Они

ном (/), вискозной тканью (2), поли­

выпускаются

толщи ­

эфирной

ткаиыо

(3),

нейлоном

(4) н

ной

1—5

мкм,

обла­

 

перлоном

(5).

 

дают

 

высокой

 

проч­

 

 

 

 

 

 

ностью

 

(стр

до

2,1 • 109 Н / м 2 ) ,

жаростойкостью

(до

1 750 °С)

и

являются непроницаемыми

для

И К лучей,

Большой интерес для создания композиционных ма­ териалов представляют синтетические волокнистые си­

ликаты, подобные амфиболовым и серпентиновым асбе­ стам и превосходящие их по прочности и термической

7—358

97


стойкости (табл. 3.2). В настоящее время проводятся работы по созданию композиций на основе контактных смол и борных волокон, графитовых волокон, моиокристаллических металлических волокон на основе вольфра­ ма, циркония, меди, титана, осмия, молибдена и многих других металлов. В литературе в последние годы серь­ езное внимание уделяется получению нитевидных кри­ сталлов' и изучению их поведения в различных средах (22, 29 и т. д.]. Н а основе керамических и металлических волокон создано большое количество композиций, свой­ ства которых в настоящее время еще недостаточно пол­ но изучены.

3.4.Материалы для печатных схем

Преимущества печатного монтажа перед объемным

монтажом

общеизвестны. Однако

здесь

хотелось

бы

напомнить,

что они

реализуются

лишь в

случае,

если

при

проектировании

печатных

схем

учтены

специфиче­

ские

особенности

полимерных

материалов,

обеспечена

их совместимость

с

металлами,

приняты

правильные

конструктивно-технологические решения.

 

 

 

Полимерные

материалы в

 

производстве печатных

схем находят широкое применение. Они выполняют

функции

электроизоляционного и

конструкционного ма­

териала,

обеспечивают

влагозащпту печатных

узлов,

с

их помощью металлическую

фольгу

приклеивают

к

основанию и прочно

соединяют

между

собой

отдель­

ные слои многослойных печатных плат. В процессе про­

изводства печатных плат

с помощью полимеров решают

т а к ж е сложные задачи

по изготовлению фотонегатпвов

и фотооригиналов с наименьшей усадкой в процессе хра­ нения; получают фоторезистивные и другие защитные покрытия, без которых невозможно нанесение заданного рисунка.

Основными материалами, используемыми в произ­ водстве печатных плат, являются фольгированмые ди­ электрики. Они представляют собой плоские листы, лен­ ты, пленки, заготовки, на которые наклеена металличе­ ская фольга с одной или с обеих сторон.

М а т е р и а л основания печатной

' платы д о л ж е н обла­

д а т ь невысокими'значениями е й

tg6,

высокими р„, ps и

£пр; стабильными размерами и электрическими

парамет ­

рами в условиях эксплуатации.

Он

должен

допускать

98


механическую оораоотку без применения о х л а ж д а ю щ и х жидкостей. В процессе обработки недопустимо образо­ вание сколов и расслоений, при пайке групповыми мето­ дами (волной припоя или погружением) недопустимо образование пузырей, отслоение фольги, образование других неустранимых дефектов. Таким требованиям удовлетворяют очень немногие полимерные материалы . Состав, свойства и назначение важнейших фольгированных диэлектриков, используемых в производстве РЭА, приведены в табл. 3.6 и 3.7 [40].

Фольгированный гетинакс из всех фольгированных диэлектриков имеет самую низкую стоимость, что обус­ ловливает его широкое использование в широковеща ­ тельной аппаратуре и в изделиях, предназначенных д л я работы в нормальных условиях. Он хорошо штампуется, фрезеруется, но не обеспечивает надежную работу РЭА в условиях повышенных температур, влажности и частот.

Фольгированные стеклотекстолиты марок СФ,

НФД - 180, Ф Д М и т. д. обладают более

высокой нагрево-

стойкостыо,

стойкостью к

воздействию

расплавленного

припоя (рис.

3.27), более

стабильными

электрическими

параметрами в условиях повышенной влажности и тем­ ператур.

Сопоставляя по свойствам фольгированный гетинакс и фольгированный стеклотекстолит, легко заметить, что прочность сцепления фольги с основанием и ее темпера­

t, с

турная зависимость

(рис.

3.28)

находятся

примерно

на

одном

 

уровне. В интервале температур

 

до 100°С

сопротивление

изоля-

120

 

 

 

 

200

240 280 Г,"С

80

160 Т°С

Рис. 3.27. Зависимость стойкости к воздействию расплавлен­ ного припоя от температуры для фольгированных диэлектри­ ков ГФ-П (/}, СФ (2) и НФД-180 (3)..

Рис. 3.28. Температурная зависимость прочности сцепления 5 фольги с диэлектриком основания.

7*

99


Наименование мате­ риала

Гетннакс фолынровэиный с повышенно!! прочностью н пагревостойкостыо.

Стеклотекстолит фольгированный

Стеклотекстолит фольгпрованный с нанесен­ ным светочувстви­ тельным слоем

Низкочастотный фольгированныП диэлект­ рик

Фолынрованный ди­ электрик

Фольгированнын ди­ электрик тонкий

Фолынрованный ди­ электрик для много­ слойных плат

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3.6

Состав

и назначение фольгированных

диэлектриков

 

 

 

 

 

 

 

 

Состав

 

 

 

 

Марка

ГОСТ, ТУ

Связующее

Наполнитель

Фольга

Назначение

 

 

 

 

 

 

 

ГФ-1-П

ГОСТ 10316—С2

Эпокснднофе-

Изоляционная

Медная элект­

Широковещательная

ГФ-2-П

МРТУ

10508.001-66

нолоформаль-

пропиточная

ролит, оксиди­

радиоаппаратура,

рабо­

 

 

 

дегндная смола

бумага

рованная ?5 или тающая в нормальных

 

 

 

 

 

 

50 мкм

условиях

 

 

СФ-1

 

 

 

Стеклоткань .3"

Платы с повышение П

СФ-2

 

 

 

 

толщ. 0,1 мм

 

влагостойкостью,

 

 

 

 

 

 

 

 

теплостойкостью

и

 

 

 

 

 

 

 

стабильными

диэлек­

 

 

 

 

 

 

 

трическими свойствами

СФС-!

ТУ ПАЮ 509-035-68

 

-

-

Для печатных плат спе­

СФС-2

 

 

 

 

 

 

циального назначения

НФД-180-1

ТУ

ИЖ-44-65

 

-

 

Медная

Пзвьш.енные

требова­

НФД-180-2

 

 

 

 

ФЭАЮШ

ния по прочности сцеп­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

толщ. 50 мкм

ления фольги при по­

 

 

 

 

 

 

 

вышенной температуре

ФДГ-1

ТУ

ИЖ-49-С4

Клей

ВС-ЮТ

Медная элект-

Для случая

гальвагв-

ФДГ-2

 

 

для

фольги

 

ролитнч. хроми­

ческого покрытия ме­

 

 

 

 

 

 

рованная

ли другими

металла­

 

 

 

 

 

 

 

ми

 

 

ФДТ-1

ТУ

ИЖ-47-64

 

Медная фЭМО

Д л я многослойных

пе ­

ФДТ-2

 

 

 

50 мкм

чатных плат

 

 

 

 

 

 

 

ФДМ-1

ТУ

ИЖ-51-65

 

-

Медная ФЭМО

 

 

ФДМ-2

 

 

 

 

 

35 мкм