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: 123
Скачиваний: 0
ж а ю щ е й среды. При очистке полимеров примеси удаля ются, однако небольшое их количество всегда присутст
вует в полимерах . 'В твердых диэлектриках |
различают |
||||||||||
объемную yv |
и поверхностную |
Ys электропроводности. На |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
£ |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
—* |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|||
0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,04 |
|
|
|
|
I |
3 |
112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
60 |
100 |
|
|
ПО |
Т,°С |
|
|
||
Рис. 1.13. Температурная зависимость е и |
tg6 |
для |
эпоксид |
||||||||
ной смолы Э2000, отвержденной фталевым |
ангидридом |
в со |
|||||||||
ответствии со |
стехнометрпмескпм |
составом |
(2), |
на 20% |
ниже |
||||||
|
его (1) |
и |
на 20% |
выше |
его |
(3). |
|
|
|
||
tgS- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
0,08 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,04 |
|
|
2 |
|
|
|
|
I/s/А |
|||
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-40 |
-20 |
|
20 |
40 |
|
60 |
|
80 |
100 |
Г°С |
|
Рис. 1.I4. Температурная |
зависимость |
tgfi |
непластифицированно- |
||||||||
го (У), пластифицированного |
диоктилфталатом |
(2) |
и дибутилфтала- |
||||||||
|
том |
(3) |
полпвинилхлорида. |
|
|
|
|
||||
27
практике для сравнительной оценки электропроводности различных материалов используют обратные величины,
т.е. удельное объемное сопротивление ри [Ом-'м] и
Условные |
обозначения: |
Атомы |
Атомы |
Оводорода |
кислорода. |
Атомы |
А то мы |
• углерода |
кремния |
Рис. 1.15. Чисть молекулы крсмшпгаргапического полимера (схема).
удельное |
«поверхностное |
сопротивление |
|
р.ч |
[Ом]. |
П р и |
||||||
увлажнении |
материалов |
и иод |
влиянием |
температуры |
||||||||
параметры |
р„ п p s могут существенно |
изменяться. |
|
|
|
|||||||
pS)On |
|
|
|
|
Резкое |
снижение |
||||||
|
|
|
1 |
ps |
при |
повышеинг |
||||||
|
|
|
|
относительной |
в л а ж |
|||||||
|
|
|
|
ности |
воздуха у |
ф а р |
||||||
|
|
|
|
фора |
|
и |
фенопласта |
|||||
|
|
|
|
(рис. |
1.16, кривые |
5 |
||||||
|
|
|
|
и 4) |
обусловлено |
их |
||||||
|
|
|
|
полярностью |
и |
ги- |
||||||
|
|
|
|
дрофильностыо, |
т. е. |
|||||||
|
|
|
|
способностью |
смачи |
|||||||
|
|
|
|
ваться |
водой. |
|
При |
|||||
|
|
|
|
наличии |
загрязне |
|||||||
|
|
|
80 W, % |
ний, |
царапни, |
|
тре |
|||||
|
|
|
щин, |
жировых |
|
пле |
||||||
Рис. 1.16. Влияние относительной влаж |
нок |
и других |
дефек |
|||||||||
ности W воздуха на удельное |
поверх |
тов поверхности |
сни |
|||||||||
ностное |
сопротивление фторопласта-4 |
жение |
ps |
под |
воз |
|||||||
(1), полистирола (2), керамики |
на осно |
действием |
влаги |
еще |
||||||||
ве Л12 03 (3), фарфора (4) и пресс-мате |
||||||||||||
более |
существенно. |
|||||||||||
риала— фенопласт (5). |
|
|||||||||||
Неизменность ps при изменении влажности |
для |
образцов |
|||
фторопласта-4 и полистирола |
(рис. 1.6, кривые |
/, 2) объ |
|||
ясняется |
неполярностыо и гидрофобностью |
(несмачивае- |
|||
мостью) |
этих полимеров. Гидрофобные свойства можно |
||||
сообщить |
практически любой |
поверхности, |
о б р а б а т ы в а я |
||
ее |
кремнийорганическими |
жидкими |
полимерами |
||
(ГК.Ж-94), жидкостью № 8 н др. (рис. 1.17). Гидрофобнзацая ;
готовых изделии из керамики, енталла, асбоцемента, асбопласта в значитель ной степени препят ствует образованию на их поверхности пленки воды и за грязнений, что дает возможность исполь зовать такие изде лия при повышенной влажности .
Изменение отно сительной влажно сти воздуха может привести и к измене
нию pv, г и tg б (рис. 1.18) полимер
ного материала, та к как многие материа лы, волокнистые и особенно пористые, гигроскопичны и влагопро'ни ц а е м ы.
Рис. 1.17. Капли воды на необработан ной бумаге (справа) и бумаге, гидрофобизировашюй кремннйорганической жидкостью ГКЖ-94.
tg5", JS^OM-M |
£ |
tgS-
0,06 V1012
б
0,03 Ywi0
V
200 Ш 600 £,ч
Рис. 1.18. Зависимость электрических параметров компаунда КП-18 от време ни воздействия 95% влажности при 40 °С.
Плотные |
кристаллические |
материалы — керамические |
|||
и |
стеклокристаллические |
(ситаллы) — не |
поглощают и |
||
не пропускают влагу, поэтому |
их р*,, е и tg 6 |
практически |
|||
не |
зависят |
от влажности |
о к р у ж а ю щ е й среды. |
||
|
Влияние температуры |
на |
р щ и p s полимерных мате |
||
риалов не менее существенно, чем влияние влаги. Сте
пень диссоциации примесей |
на ионы в полимерах возра |
||||
стает по |
мере |
повышения |
температуры, |
поэтому |
рост |
температуры |
приводит к |
снижению р« и Ps полимера |
|||
(рис. 1.19, 1.20). В полистироле количество |
примесей ми |
||||
нимально, |
их |
диссоциация |
в неполярном |
веществе |
за- |
20
труднена, чем и обусловлено постоянство его р« при из
менении температуры (рис. |
1.19). |
|
Электрическая |
прочность |
Ещ> служит критерием для |
сравнительной оценки способности различных материа
лов противостоять электрическому пробою. Она |
опреде |
||||||||||||||||
ляется выражением |
EvV=Unp/h, |
|
|
|
|
|
|
|
(1.6) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
U„v |
— напряжение, при |
котором |
произошел |
пробой, |
||||||||||||
M B ; |
h — толщина |
образца в |
месте пробоя, |
м. |
|
|
|||||||||||
Механизм |
пробоя |
и величина |
Епр |
|
зависят |
не |
только |
||||||||||
от свойств |
самого |
полимерного |
материала, но и от мно |
||||||||||||||
гих |
факторов, |
связанных |
с |
условиями |
эксперимента; |
||||||||||||
но , Он-м |
|
|
|
|
|
|
|
|
температуры, |
|
часто |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ты |
изменения |
напря |
|||||||
V |
|
|
|
|
|
|
|
ПС |
|
|
|||||||
1014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жения, |
скорости по |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вышения |
напряже |
|||||
Ю7' |
|
|
|
.ПУ-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
10-э |
|
|
|
|
|
|
||||
10" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж8 |
|
|
10' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
101 |
20 |
|
40 |
|
SO |
80 Т,°С |
10 -13 |
|
100 |
|
200 |
Т,°С |
|||||
|
|
|
|
О |
|
|
|||||||||||
Рис. |
1.19. |
Влияние |
|
температуры |
|
Рис. |
1.20. |
Влияние температу |
|||||||||
на удельное |
поверхностное |
сопро |
|
ры |
па |
удельную |
проводимость |
||||||||||
тивление |
полистирола |
(ПС), по |
|
кремпнйоргапнческон |
резины. |
||||||||||||
лиуретана |
(ПУ-1) |
и |
полиамида |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
(П-68). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ния |
и длительности |
его приложения, |
однородности |
элек |
|||||||||||||
трического |
поля, |
интенсивности теплоотвода |
от |
образца |
|||||||||||||
и т. д. |
К а к |
правило, |
пробой |
полимерного |
м а т е р и а л а |
||||||||||||
имеет тепловой характер, а электрическая прочность ди
электрика при повышении |
температуры и частоты замет |
|||
но снижается [15—17, 19, 20]. |
|
|
||
Исследование 'механических и |
электрических |
свойств |
||
полимерных материалов |
и установление их |
функцио |
||
нальных |
зависимостей позволяет |
обоснованно |
подойти |
|
к выбору |
материала для |
конкретных радиотехнических |
||
конструкций, определению оптимальных режимов пере работки материалов и рациональных конструктивно-тех нологических решений узлов и блоков Р Э А с примене-
30
