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
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