Файл: Доценко Н.С. Долговечность элементов радиоэлектронной аппаратуры (влияние влаги).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.07.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 0

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

На рис. 26 приведены зависимости lg

= / (т) и

tg б = / (т) для образцов триацетатной пленки, подвер­ гавшихся воздействию 100%-ной о. в. По-видимому,

вэтом случае характерным будет распределение влаги

вдиэлектрике в виде вытянутых сфероидов.

0,10

цЬ

,

11

 

0 , 0 5

--і

 

 

 

 

 

О

 

0 , г

 

л т

0 , 1

0 , 3

0 ,0 - г

Рис. 25. Зависимость tg б = f (Ат) для полиметилметакрнлата

Ухудшение электрических свойств под действием влаги наблюдается и для различных полярных пластмасс. Исследования электрических свойств при воздействии влажной атмосферы производилось для пластмасс ма­ рок K-211-3 и К-214-2. Кривые кинетики сорбции для

1 6 Д

*

 

 

10 — ----------------

------------------г

О 5

10 15

го 25 30 сут

Рис. 26. Зависимости lg ру и tg б от времени воз действия 100%-ной о. в. для триацетатной пленки

этих пластмасс, приведенные на рис. 27, а и б, харак­ терны для осмотического характера влагопоглощения. Формой распределения влаги в этих пластмассах яв­ ляются, по-видимому, достаточно крупные включения вытянутого типа. Природа наполнителя существенно влияет на поведение материала во влажной атмосфере. Наполнителем в пластмассе К-211-3 является слюдяная и кварцевая мука, а в пластмассе К-214-2 — древесная

90


мука. Последняя обладает большим влагопоглощением и поэтому пластмасса К-214-2 имеет значительно боль­ шее ухудшение характеристик при действии влаги, чем пластмасса К-211-3. Так, если за 100 суш пребывания в атмосфере 70%-ной о. в. образец пластмассы К-211-3 поглотил 0,04 а воды, то при тех нее условиях образец пластмассы К-214-2 поглотил 0,63 г воды. Большее же количество сорбированной воды сказывается и в боль­ шем изменении электрических характеристик. В то

время как при о. в. 70%

у образца К-211-3 удель-

а)

г 6)

Рис.

27. Кривые

кинетики сорбции пластмассы:

а — К-211-3;

 

 

б — К-214-2

 

 

 

1 — о. в. 9 8 % ; 2

— о. п. 70%

 

ное

объемное

сопротивление

снижается с

1,5-ІО15 до

4 - 1014 ом-см, у образца пластмассы К-214-2 оно сни­ жается от 4 -1014 до 5- ІО12 ом-см. При 98%-ной о. в. эта разница еще более резко выражена (рис. 28 и 29). При этом пластмасса К-211-3 имеет значительно большее зна­ чение tg 6, но и рост его более быстрый при помещении обоих пластмасс в атмосферу с высокой о. в.

При исследовании заливочных эпокси-тиокольных компаундов рассматривалось влияние пластификатора, отвердителя и наполнителя на изменение электрических характеристик компаунда, находящегося в условиях 100%-ной о. в. На рис. 30, а приводятся зависимости lg Ру — / (т) ПРИ 100%-ной о. в. для компаундов на ос­ нове эпокси-смолы ЭД-5 с различным содержанием пла­

стификатора—тиокола; кривая

1 — 100

в. ч., 2

250 в. ч., 3 — 150

в. ч., 4 — 200 в. ч. Содержание отвер­

дителя 8 в. ч. С

увеличением

количества

пластифика­

91


тора в составе компаунда удельное объемное сопротив­ ление уменьшается в пределах одного порядка. В то же

время

влияние

100%-ной о. в.

сказывается

незначи­

 

 

 

 

тельно, всего

в

пределах

Чрѵ

 

 

 

1— 1,5 порядков, что пока­

N£

.

 

1

зывает

хорошую

стабиль­

 

ность

этого материала

в

*---- *------а

условиях

 

повышенной

 

 

 

 

влажности.

 

 

 

 

\

 

 

 

На рис. 30, б приведено

 

 

 

влияние содержания отвер­

\

 

 

дителя

полиэтиленполма­

X

 

 

___________________ ч

 

2

мина (при 200 в. ч. пласти­

 

чх ^

 

о

 

- X -----Х - Х - 1— X

фикатора):

кривая

1

50

100

150сут

12

в.

ч.;

2 — 10

в.

ч.,

Рис. 28.

Зависимость

lg р^ =

3 — 8

в.

ч.,

4 — 6

в.

ч.

= /(т ) для пластмасс К-211-3 (1)

на

изменение

 

удельного

иК-214-2 (2) в условиях объемного сопротивления

98%-иоіі о. в.

в условиях 100%-ной о. в.

 

Увеличение количества от­

вердителя незначительно увеличивает удельное объ­ емное сопротивление компаунда. При воздействии

100%-ной

о. в. увеличение отвердителя

в составе ком-

 

а)

 

Рис.

29.

Зависимость tg б =

/ (т)

1,0

 

для

пластмасс: а

— К-214-2;

б

 

7

 

 

 

К-211-3

 

 

0.8

 

/

— о.

п.

9 8 % ;

2 - 0 .

в. 70%

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

/

0.10

ф 5

 

 

 

 

 

0,6

 

jr

 

 

 

7

 

 

і

/

0,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

0,08

 

 

 

 

 

 

 

0,07

 

 

 

 

 

 

 

}

 

J f

 

c-------

г .

 

----- X

0,г J/

г

0,06

 

50 70

3Q т

 

t

О 10 20 сут

0,040fю 3Q

ш ш сут

паунда придает большую стабильность рѵ в условиях повышенной влажности, хотя изменение рк в этих ус­ ловиях весьма незначительно.

92


Наполнители, в качестве которых использовались кварцевая и алюминиевая пудра, на поведение компаунда в условиях 100%-ной о. в. не влияют.

Интересное явление было обнаружено при исследо­ вании увлажнения опытного полиуретана. При иссле-

5)

Рис. 30. Зависимость

lg рѵ = I (т) в условиях

100%-ной о. в. при различном содержании: а — пла­

стификатора; б — отвердителя

довании зависимостей tg б =

/ в исходном состоянии,,

состоянии увлажнения и после термообработки образца при t — 100° С в течение 6 ч было обнаружено следую­

щее. Максимум tg б увлажненного

образца сместился

в область более низких температур

(с —34 до —31° С),

т. е. как бы в процессе увлажнения произошло отвержде­ ние материала, что является довольно неожиданным.

93

Однако после термообработки максимум tg б сместился к — 20° С, т. е. удаление воды привело к отверждению структуры и снижению tg бшах по величине в 3 раза (рис. 31). По этому поводу были высказаны следующие предположения. Поскольку известно, что вода реагирует со свободными изоцианатными группами, то, по-видимо­

 

му, при увлажнении и происходит

 

взаимодействие свободных

изоциа­

 

натных групп с водой, в

резуль­

 

тате

чего

происходит

укрупнение

 

линейных

молекул

или образова­

 

ние

пространственных

структур,

 

т. е. происходит действительно от­

 

верждение

 

композиции,

которое

 

и вызывает смещение tg ömax в об­

 

ласть

более

высоких

температур.

 

Вероятно, для полиуретана,

выдер­

 

жанного

во

влажности, следовало

 

бы

ожидать

большего

повышения

 

температуры максимума tg б, если

 

бы абсорбированная влага одновре­

 

менно не

оказывала

некоторого

 

пластифицирующего действия. Та­

 

ким образом, воздействие влаги на

 

полиуретан в данном случае можно

 

представить как суммарный эффект,

 

а

именно:

влага,

соединяющаяся

Рис. 31. Зависимость

с

изоцианатными

группами,

при­

tg ö = I (/°) для по­

водит к более жестким структурам,

лиуретана

а

влага,

 

адсорбированная

поляр­

/ — Б И С Х О Д Н О М С О С Т О Я “

ными группами, ослабляет межмо­

н н н ; 2 — после вы держ ки

при 9 8% - H o f t о. в .; 3

лекулярные

связи

полимера.

 

после термообработки

 

Как

известно,

в

электротех­

 

 

 

нике

и

радиоэлектронике для

по­

вышения влагостойкости аппаратуры применяют про­

питочные

и покровные лаки,

представляющие

собой

полярные

материалы высокомолекулярного строения.

В табл. 13 приводятся данные

о водопоглощении

ряда

наиболее распространенных лаков и изменении их элек­ трических характеристик при работе в условиях повы­ шенной влажности.

Большое влияние влага оказывает на волокнистые материалы. Для таких материалов наиболее характер-

94


3

ѵо

а

Влияние влаги на электрические свойства некоторых электроизоляционных лаков

•st* «и

(М Г(

й) О

ч ш

іц

о. з* с ^

1-1 —

о

to

s гг

с. ^

с -

о

о

с .

%'h К

UE ЭННЭ'ПІ

-о ім о и о Ѵ о д

>5

н

н

о

о

Сн

ч

сз

с .

н

«

і М О - н О О О і Л Ю О О І

r j *

О О ю ю

CNCM —'CO'^COCOCMOOt'-- CM

 

СМ СО СМ

LO О LO о о о о о о <м см

 

о о ю о

lO N *tC D N S C £ iin O o O LO

 

со г*- со ю

Г -

 

ю со h»

 

rf СО

СМ rt*

см со

O O O - t

со

<м —• со о

о о

о о

о о о о

 

о о о о

о" о"

о" о"

о" о" о" о"

о"

 

 

 

 

 

С О О Ю ІЛ

 

 

 

t— со

со —

1 — см <м о о о <м

 

см

СМ о см о

о о

1 o o q q q q q

 

 

о о о _ о

о" о"

 

о" о" о" о" о" о" о"

о"

о" о" о" о"

О

I

I

СЛ —*_

I

о ^со _

I

«О

ІО

СО іо

со

<м"

 

со"

 

со" со"

 

ю "

’ГГ

<м" со" СМ

— < т*<

1 СО СМ

1 О С О

1 ю

LO

Tt* О

СО — <

СО СО

1

СО r f

1 <м с о

*

с о

со"

с о с о

см с о

 

с»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

О

 

в

 

W С)

•*

п

 

«

О

О

• с і ^ сі сі

о о о о

о

о о о о

 

 

 

о

о

СМ СМ СМ (М

 

о оо о

см см *— Ю — ‘ —

 

о о о о о о о о Т Т

о

 

 

 

 

 

 

ю

ю

ю

 

 

i s c i f l t j r t ^ n t i

О ) О)

 

Ю

»о «

_

^

_

- и — * — < — ' — ' о

t».

с о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТ) см

 

с о

с о

«“ <<М — «

 

 

 

 

 

 

 

LO

ю

 

 

 

 

 

 

 

СО с о

о

с о

N

O

о

LO

 

СО — * с о

Г - СО —* - H O

ті* LO СО С4»-

О —* 0 0 0 0 0 0 0 0

 

о о о о

• LO

со

• о

ь•см • см

о f -

 

<о ^ *9

CT) ^

SSJ

 

I

I

ЮCD03

J ,o

 

 

ИЗ СО

I I 1?

 

 

С 0 Ш ~

со —* I

« s i

 

з о < С

CO CO LO

 

 

к <т>

 

I “ О Х

 

mcQж •

з [-1

Ръ

« > .

н

So о н .

> > £ W

 

>>U

«f 00

2 ин H m > ,

 

H

о f

 

ГС С-4

 

 

..............H

Web“

 

 

00 t--

с о

 

> о

 

 

Я’ТгО[i.q>

 

НU»

 

 

“Pm

а

Я ^

© e g С?©т

сд

u c s :

ѳ < х X E

m

LO

:I • • •

ЮLO CO fO

N I I I

C co LO СЧ

_ (£1 H

° < u C x

н°^ > = '

ucQf..

Ü7.7.

5

аз

6 ной-98% средев

—II выдержкипосле

С;20°

при— =t

I

эксперимента:Условия

.е48 ч.

ач интечение

емв

рП40° иС

II

95