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

когезии, что сказывается на коэффициенте диффузии воды через материал, так и за счет увеличения поляр­ ности, что выражается в увеличении коэффициента ра­ створимости воды в полимере.

Кремнийорганические компаунды и фторосилаксановые резины имеют сравнительно невысокие влагоза­ щитные свойства. Видимо это происходит потому, что макромолекулярная структура этих соединений харак­ теризуется малой величиной межмолекулярных сил притяжения, что и способствует легкому продвижению воды через эти материалы. Поэтому коэффициент диф­ фузии воды в этих материалах сравнительно высокий. Особенно он велик у фторосилаксановых резин, дости­ гая величины 5 -ІО-3 см2/ч. По-видимому, здесь имеет место то же явление, что и у полистирола, т. е. диффузия воды в материале идет в две стадии [24]: первая — про­ движение молекул воды в системе пор и пустот мате­ риала, образующихся в результате наличия крупных подвесок у макромолекул материала; вторая— диффу­ зия из пустот в области, заполненные материалом, т. е. активированная диффузия. Во второй стадии скорость прохождения молекул воды на два порядка менее, чем в первой. Поэтому фторосилаксановые резины не могут быть рекомендованы для целей герметизации.

Обращают на себя внимание хорошие влажностные характеристики пластиков на стекловолокне в качестве подложки. Связующим в этих пластиках был эпоксидно­ фенольный лак на основе ЭД-6. Поскольку стекло яв­ ляется практически непроницаемым для паров воды, весь перенос влаги происходит по связующему веществу, а стекло представляет барьер на пути прохождения во­ дяных паров, которые вынуждены огибать этот барьер,

130

увеличивая путь в толще материала и уменьшая, следо­ вательно, коэффициент диффузии воды через пластик. Уменьшение же коэффициента растворимости воды в пла­ стике вызвано тем, что вода не растворяется в стекло­ волокне и тем самым уменьшает коэффициент раствори­ мости комплексного материала. Кроме того, здесь воз­ можно проявление того же механизма взаимодействия полярных групп эпоксидно-фенольного лака со стеклом, приводящего к их связыванию, как и в случае взаимо­ действия полярных групп сополимера винилхлорида с винилацетатом с порошком ТЮ2, введенным в сополи­ мер [35]. Уменьшение числа полярных групп за счет связывания их со стеклом уменьшает коэффициент растворимости воды в пластике.

Использование в слоистых пластиках бумаги или текстиля для подложки в гетинаксе и текстолите приво­ дит наряду с неплохими значениями коэффициента диф­ фузии к очень высоким значениям коэффициента раство­ римости влаги в материале, что ведет к непригодности этих материалов для использования в качестве влаго­ защиты.

В табл. 21 приведены влажностные характеристики более 30 резин, большинство которых используются в промышленности как герметизирующие покрытия. Ко­ эффициент влагопроницаемости этих резин лежит в диа­ пазоне ІО- 8 —■ІО-9 г/{см-торр-ч). Безусловно, лучше использовать для влагозащиты резины с более низкими коэффициентами влагопроницаемости. Например, за­ мена резины 8190 на резину С-572 приведет к увеличе­ нию эффективности покрытия примерно на порядок, т. е. срок службы этого покрытия будет на порядок выше.

По-видимому, к резинам с высокими влагозащитными свойствами можно отнести также, кроме резины С-572, и резины 8615, 8508, ШН, ПЛ-118-lla, К-44, К-45 и др.

Рассмотренные в табл. 21 полиуретановые резины обладают невысокими влагозащитными свойствами бла­ годаря довольно высоким коэффициентам растворимости воды в материале. Большая же растворимость воды в по­ лиуретановых резинах обусловлена полярностью по­ лиуретана.

В табл. 22 приводятся влажностные характеристики полимерных смол и пленок на их основе. Из табл. 22 видно, что имеется ряд полимерных материалов, обла-

131

дающих высокими герметизирующими свойствами. Очень низким коэффициентом влагопроницаемости обладает фторопласт-3, что обусловлено высокой плотностью упаковки молекул этого полимера и наличием больших сил когезии между цепями молекул. Несмотря на его полярность и сравнительно высокий коэффициент раст-

132

воримости влаги в нем, он мало проницаем благодаря исключительно малому коэффициенту диффузии влаги D = 3,6-10—7 смЧч.

Это же можно сказать и о капролоне, полученном методом анионной полимеризации. Благодаря большой плотности сил когезии он имеет низкий коэффициент диффузии воды и почти на порядок менее проницаем,

тиленом высокого давления. Увеличение степени ориен­ тации макромолекул у этого материала привело к зна­ чительному улучшению указанных влажностных харак­ теристик.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ

Материалы, используемые в элементах РЭА, можно разделить на изоляционные, проводниковые, контакт­ ные и конструкционные. При действии повышенной влажности окружающей среды они изменяют и механи­ ческие, и электрические свойства.

Для изоляционных материалов характерно, то что при длительном пребывании в условиях повышенной влажности большинство из них способно поглощать влагу и, следовательно, изменять свои параметры, т. е. они ухудшают свои электрические характеристики. Обычно падает удельное объемное сопротивление рѵ и

сопротивление изоляции Диз, растет tg 6 и увеличи­ вается е (рис. 15, 44 и 45).

Поэтому при выборе изоляционного материала очень важно знать, как изменяются под влиянием влажности его электрические характеристики, независимо от того,

133

служит ли изоляционный материал для изготовления выводных изоляторов и корпусов радиодеталей или же используется в качестве основного диэлектрика.

Рис. 44. Зависимость изменения параметров в пьезокерамических элементах: а — от напряженности электрического поля и о. в.;

б — от температуры и о. в.

их битумом, парафином, стиролом и другими пропи­ точными составами. В результате этого, материал ста­

134