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: 116

Скачиваний: 0

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

В соответствии с

ГОСТ 5689—66

можно

определить

текучесть по Рашпгу

и усадку; ГОСТ

46-50 — 60 — водо-

поглощение;

ГОСТ

11645 — 65 — индекс р а с п л а в а

дл я

термопласта

и т. д. Зольность, кислотность,

влажность,

число эпоксидных групп и другие .параметры

могут

быть

определены по методикам, •изложенным, в

ТУ на мате­

риал.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

6.1

Отношение важнейших термопластов к растворителям

Растворитель

По/нмер

Полиэтилен

Полипропилен

Полистирол Фторопласт-1 ! Фторомласт-З Полнметнлмета-

крнлат (орга­

ническое стек­ ло)

Полиформаль­

дегид Полнипннлхло-

рпд

Полиамиды

Полпарплаты

Поликарбонат!,!

етон

<

нр

нр

чр

нр

нр

нр

нр

чр

нр

чр

чр

2

о

:>,

R-

°

ь

ороф<

ю

ь.

о

 

£

ё

i t

о

>i

 

CTj о

 

 

 

 

нр

нр

нр

нр

 

нр

чр

чр

чр

 

нр

р

р

р

 

нр

нр

нр

нр

 

и,)

нр

нр

нр

 

нр

р

чр

р

 

нр

нр

нр

нр

 

нр

р

нр

 

 

 

 

 

нр

нр

нр

 

нр

р

р

 

нр

р

р

 

 

р

&

 

 

ТИЛЭ1

океан

НОЛ

 

м.

е

нр

нр

нр

нр

нр

нр

р

р

р

нр

нр

нр

нр

нр

»р

р

|>

нр

нр

нр

р

нр

р

нр

нр

нр

р

нр

р

чр

 

р

р

П р и м

р ч а н и е. В

таблице использованы следующие

условные

обозначении

отнош. >:ия

термопластов

к растворителям: • р — растворим,

чр — частично

растворим,

нр — нерастворим.

 

 

 

Оценка степени отверждения связующего в полимер­ ной композиции может производиться различными ме­ тодами.

Экстракционный метод основан на экстрагировании

иеотверждеиной

части связующего

в полимерной

компо­

зиции

ацетоном

в течение 6—8 ч в

аппарате Сокслета.

Метод

довольно

трудоемок, связан

с разрушением

изде­

лий, требует тонкого измельчения материала перед экстрагирован ие м.

Термоэлектрический метод основан

на измерении

электрических

параметров р„, tg б и е полимерных

об­

разцов или готовых изделий

при температуре, близкой

к температуре

отверждения . М а к с и м а л ь н ы е постоянные

значения р„ и

минимальные

постоянные

значения

е и

151


t go соответствуют максимальной степени отверждения связующего в композиции, как мы видели это раньше на

рис.

1.12.

Увеличение

pv

и уменьшение е и tg 5 в про­

цессе

измерений при

повышенной температуре

указы ­

вают

на

недостаточную

степень отверждения

компози­

ции. Метод достаточно точен, сравнительно нетрудоемок, не требует изготовления образцов для испытании.

Экспресс-метод определения полноты отверждения основан на определении устойчивости полимерного изде­ лия к кипящей воде. Изчезновение глянца поверхности после кипячения в воде в течение 1 ч, вспучивание на­ полнителя, коробление и другие дефекты говорят о не­ достаточной степени отверждения . Полностью отвержденные пресс-изделия выдерживают не только кипячение в воде, но и обработку в гальванических ваннах с целью нанесения на поверхность металлической арматуры галь­ ванических покрытий.

 

Газовые

включения обнаруживают

в

полимерных

изделиях различными методами. В прозрачных

пласти­

ках и стеклах их можно увидеть невооруженным

глазом

или с помощью лупы. В

непрозрачных

полимерных

изделиях о

наличии пустот

и газовых включений

судят

по

результатам

измерения

н а п р я ж е н и я

начала

иониза­

ции

c7„ou. Д л я

определения

н а ч а л а ионизации на

иссле­

дуемый образец подается регулируемое высокое н а п р я ­ жение до тех пор, пока звуковая или визуальная инди­ кация не зафиксирует ионизационные процессы в твер­

дом теле. З в у к о в а я

индикация может

осуществляться

с помощью радиоприемника

через громкоговоритель;

визуальная — с помощью осциллографа

С1-19Б

и т. д.

Процессы ионизации

газовых

включений

особенно

интен­

Рис. 6.1. Кривая ионизации для твердой изоляции с газовыми включениями.

сивно происходят на ра­

диочастотах .

 

Д л я

обнаружения га­

зовых

включений

может

быть использован

и более

простой

метод,

основан­

ный на установлении за­

кономерности

изменения

tg б при изменении

напря­

жения .

 

 

 

Н а

рис.

6.1

пока­

зано

в л и я н и е

 

газовых

включений на

характер

152


изменения

lg б при

увеличении напряжения .

Рост

t g 6

при напряжении,

большем Umn, обусловлен

затра ­

той

энергии

на ионизацию,

уменьшение t g б при

U>Ui

объясняется

тем, что весь

газ во включениях ионизиро­

ван и энергия на ионизацию больше не расходуется.

Внутренние

напряжения в изделиях из полимеров

возникают из-за

несвободного изменения

м е ж м о л е к у л я р ­

ных

расстояний

при отверждении, вследствие

несвобод­

ного

изменения

размеров конструкции

при

изменении

температуры из-за несоответствия коэффициентов щ для

различных материалов,

образующих данный

конструк­

тивный узел. Методики

измерения внутренних

н а п р я ж е ­

ний ие стандартизированы . Они р а з р а б о т а н ы только для некоторых частных случаев, например для определения

внутренних напряжений в лакокрасочных

покрытиях —

ГОСТ 13036—67 (33, 44, 45]. Внутренние

напряжения,

возникающие ов пленках микросхем

при отверждении за­

ливочных компаундов, определяют

по методу Сонжаров -

ского. Он основан на измерении с помощью

микроскопа

М И Р - 1 2 отклонения свободного конца консольно закре­

пленной подложки с нанесенным на нее компаундом.

Величина

внутренних

н а п р я ж е н и й рассчитывается по

формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3= „JfUt)

м и / * 1 '

'

 

где h — величина

отклонения

консоли,

м; Е — модуль

упругости подложки;

I — длина

пленки,

м; t\ — толщина

подложки, м;

— толщина пленки, м.

 

 

 

Физико-механические

свойства

измеряются на

специ­

альных

образцах,

изготовленных

из

полимерных

мате­

риалов в соответствии с требованиями

соответствующих

стандартов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 5689—66

 

Предел

прочности при растяжении . .

. ГОСТ 11262—65

 

Предел

прочности при сжатии

 

ГОСТ 4651—63

 

Предел

прочности при статическом изгибе ГОСТ 464S—63

 

Удельная

ударная

вязкость

 

 

ГОСТ 4647—62

 

Модуль

упругости

 

 

 

 

ГОСТ 11262—65

 

Относительное

удлинение

при разрыве ГОСТ 4646—49

 

Твердость по Брннеллю

 

 

 

ГОСТ 4670—67

 

153


Теплофизические

свойство:

 

Теплостойкость по Мартеису и Вика

. . ГОСТ 9551—СО

Температура

потери

прочности

Нормаль

 

 

 

МИ-П-68-59

Температура

размягчения

Нормаль

 

 

 

МИ-П-56-56

Температура хрупкости (морозостойкость) ГОСТ 10995—64

Электрические

 

свойства:

 

Удельное электрическое сопротивление, tgS, s,

ГОСТ 6433—71

электрическая

прочность

при частоте 50 Гц

То же при частоте

1 МГц

 

ОСТ НКТП 3073

е и tg3 в диапазоне

частот 0,4—1 кГц . . . .

ГОСТ 13 671—68

То же при 1—5 МГц

 

 

ГОСТ 9141-65

Электрические

свойства

тонких полимерных

 

пленок при частотах

50 Гц, 1 кГц. 1 МГц

ГОСТ 10405—63

Долговечность детален

и узлов из полимерных

 

материалов в условиях воздействия агрессив­

 

ных газовых сред

 

 

ОСТ 160 688. 004—70

Численные значения этих параметров дают возмож ­ ность сопоставить по свойствам различные полимерные материалы и решить вопрос о целесообразности исполь­ зования того или иного материала в электротехнической конструкции и в конструкции РЭА.

При определении работоспособности электроизоляци ­ онной конструкции в условиях повышенных напряжении возникает необходимость установления степени влияния ионизационных процессов на старение изоляции. В осно­ ву ускоренных испытаний изоляции на ионизационное старение положена установленная эмпирически законо­ мерность усиления интенсивности ионизации во столько раз, во сколько частота измерения выше рабочей часто­ ты [31, 50].

Степень влияния радиации, влаги, температуры на параметры изделий из полимерных материалов устанав­ ливают путем сопоставления результатов измерений электрических параметров до и после воздействия того или иного фактора . В качестве примера на рис. 6.2 пока­ зано относительное изменение электрических параметров пресс-материалов К-21-22 и АГ-4В в зависимости от дозы

облучения.

Д л я изделий герметичного исполнения уста­

навливают

т а к ж е характер изменения

проницаемости

материала

для различных паров и газов

под

влиянием

механических усилий, минусовых и плюсовых

темпера­

тур, радиации и т. д.

 

 

154


П о л е з н ые систематизированные сведения и практиче­ ские рекомендации по основам конструирования и опре­

делению прочности

и жесткости полимерных элементов

конструкций в

различных

условиях эксплуатации и

в зависимости

от

кон­

структивно - технологиче­

ских

решений даны в ра­

боте

if 14].

Долговечность поли­ мерных материалов и из­ делий из них чаще всего определяются эмпириче­ ски. Отсутствие общепри­ нятых методик исследо­ вания долговечности 'При­ вело к появлению в лите­ ратуре н есоп ост а в и м ы х, а нередко и противоречи­ вых данных о долговеч­

ности

полимерных

мате­

риалов

и изделий. Графи ­

ки, представленные

на

рис. 6.3—6.5, показывают,

что выбор методики опре­ деления долговечности за­ висит от назначения поли­

мерного

материала

пли

изделия.

Д л я

клеев

(рис.

6.3)

определяющим

явля ­

ется

изменение

предела

прочности при

сдвиге под

влиянием

температуры .

При

определении

времени

жизни

эмалированных

проводов

в

зависимости

от температуры

р е ш а ю ­

щим

фактором

является

сохранение гибкости,

эла ­

стичности

провода

после

1,5

I

1

 

 

'

К-21-22

 

 

/

I

1

^ ^ ^ ^

/

I

0,5О 7

I

J

АГ-fB

-0,5

|

1

 

"пр о5л1^пр исх

 

 

1,6 ^

1

'

АГ-43

 

 

0,8

1

1

К-21-22

0,6

I

 

1

1000

О

 

500

Доза

облучения, Мрад

Рис. 6.2. Зависимость tg б, р„ i £пр пресс-материалов К-21-22 i АГ-4В от дозы облучения.

его старения и отсутствие на поверхности изоляции ми­ кротрещин и других дефектов (рис. 6.4).

Д л я сравнительной оценки поведения различных пла­ стиков в условиях повышенных температур и мехаииче-

155