نحوه بهبود مقاومت دمایی ورق های فایبرگلاس اپوکسی | راهنمای مواد

گرما آزمایش واقعی یک ورق فایبرگلاس اپوکسی است

ما این الگوی شکست را بیش از یک بار دیده‌ایم: یک تخته عایق در یک باتری لیتیومی تمام بررسی‌های دمای اتاق را انجام می‌دهد، با این حال در عرض چند ماه لبه‌ها تیره می‌شوند، سطح احساس می‌شود که مومی شده و قدرت دی الکتریک تقریباً یک سوم کاهش می‌یابد. این فیکسچر چند سانتی‌متر از سلول‌هایی که در دمای 70 درجه سانتی‌گراد در تمام طول روز کار می‌کنند، قرار می‌گیرد و گاه به گاه بالای 100 درجه سانتی‌گراد می‌خورد. شکست تصادفی با کیفیت نبود.

مقاومت در برابر دمای ورق فایبرگلاس اپوکسی یک ویژگی سیستم است. این از چهار بخش متقابل ساخته شده است: شبکه رزین اپوکسی، فیبر شیشه و پوشش سطح آن، بسته پرکننده، و فرآیند پخت که آنها را به هم جوش می دهد. یک قسمت را بهبود بخشید و چند درجه بدست می آورید. هر چهار را به روشی هماهنگ بهبود دهید و دمای سرویس مداوم از تقریباً 120 درجه سانتیگراد به 180 درجه سانتیگراد یا بالاتر حرکت می کند.

چه چیزی عملکرد حرارتی ورق فایبرگلاس اپوکسی را محدود می کند

قبل از بحث در مورد راه حل ها، شناسایی چهار سقفی که عملکرد حرارتی را حفظ می کنند، کمک می کند.

دمای انتقال شیشه ای اولین سقف را تعیین می کند

اپوکسی پخته شده مانند یک جامد سفت و سخت در زیر دمای انتقال شیشه ای خود (Tg) رفتار می کند. ورق را از Tg عبور دهید، و شبکه پلیمری نرم می شود، مدول خمشی سقوط می کند، و مواد تحت فشار گیره شروع به خزش می کنند. یک اپوکسی استاندارد بیسفنول-A با یک سخت کننده معمولی بین 110 درجه سانتیگراد تا 140 درجه سانتیگراد فرود می آید، که برای عایق الکتریکی عمومی قابل قبول است اما در حاشیه نزدیک سیم پیچ موتور، هسته ترانسفورماتور یا تماس باتری است. قاعده عملی این است که دمای عملیاتی پیوسته باید بسیار کمتر از Tg باقی بماند و Tg باید با کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC) یا تجزیه و تحلیل مکانیکی دینامیکی (DMA) تأیید شود، نه اینکه صرفاً از یک صفحه داده کپی شود.

رابط فیبر-رزین برای اولین بار در چرخه حرارتی شکسته می شود

الیاف شیشه به آرامی منبسط می شوند. اپوکسی سریعتر منبسط می شود. در طول چرخه حرارتی، تنش های برشی در سطح مشترک فیبر-رزین متمرکز می شوند. اگر رابط ضعیف باشد، ریزترک‌ها مدت‌ها قبل از تجزیه رزین توده ظاهر می‌شوند و این ترک‌ها به مسیرهایی برای رطوبت، ردیابی و تخلیه جزئی تبدیل می‌شوند. به همین دلیل است که عوامل جفت کننده سیلان روی سطح شیشه یک ویژگی عملکرد حرارتی واقعی است، نه جزییات عملیات سطح.

پیری حرارتی قوانین را تغییر می دهد

مقاومت در برابر دما فقط مربوط به حداکثر دمایی نیست که ورق می تواند برای چند دقیقه دوام بیاورد. این همچنین در مورد زنده ماندن از گرمای مداوم است. اپوکسی در دمای 150 تا 200 درجه سانتی گراد به آرامی اکسید می شود، وزن خود را کاهش می دهد، شکننده می شود و ترک های سطحی ایجاد می کند. ورقه ورقه ای که یک تست کوتاه مدت را پشت سر بگذارد می تواند نیمی از استحکام خمشی خود را بعد از 500 ساعت کهنه شدن از دست بدهد. به همین دلیل است که شاخص های بلندمدت مانند شاخص حرارتی نسبی (RTI) بیش از حداکثر دمای چاپ شده در بروشور بازاریابی اهمیت دارند.

چهار راه مقاومت در برابر دما در عمل بهبود می یابد

بهبود از مرحله فرمولاسیون رزین شروع می شود و با کنترل منظم فرآیند به پایان می رسد. هر مرحله به یک سود قابل اندازه گیری و انباشته کمک می کند.

شیمی رزین و سیستم پخت

سریع ترین سود از جایگزینی اپوکسی استاندارد بیسفنول A با اپوکسی چند منظوره یا نوولاک حاصل می شود. این رزین ها یک شبکه شبکه ای متراکم تر را تشکیل می دهند که Tg را افزایش می دهد و تخریب اکسیداتیو را کند می کند. جفت کردن آنها با آمین های معطر یا عوامل پخت انیدرید، تقریباً 20 تا 40 درجه سانتیگراد حاشیه حرارتی را در مقایسه با سخت کننده های معمولی اضافه می کند، و یک مرحله کنترل شده پس از پخت، Tg نهایی را بالاتر از حداکثر دمایی که ورق در سرویس مشاهده می کند، می برد. تصمیم رزین در مرحله اشباع قفل می شود، به همین دلیل است که ما خط پیش آماده سازی اپوکسی از همان ابتدا برای عملکرد حرارتی طراحی شده است. هنگامی که پارچه شیشه ای پوشش داده شد، هیچ مرحله بعدی فرآیند نمی تواند فرمول ضعیف را بازیابی کند.

تولید کنندگان پیش آماده سازی فیبر کربن اپوکسی سفارشی، کارخانه ما پیش آماده سازی فیبر کربن اپوکسی سفارشی را ارائه می دهیم، شرکت فناوری مواد جدید Jiangyin Dongli، با مسئولیت محدود آیا کارخانه تولید کننده فیبر کربن اپوکسی اپوکسی چین است... مشاهده محصول →

مهندسی فیبر شیشه و رابط

نوع فیبر سقف بلند مدت را تعیین می کند. E-glass استاندارد برای اکثر وظایف عایق کافی است، اما لمینت هایی که برای گرمای پایدار در نظر گرفته شده اند از شیشه E-CR یا S-glass استفاده می کنند که در دماهای بالاتر سفتی را حفظ می کنند و در برابر هیدرولیز بهتر مقاومت می کنند. روکش شیشه به همان اندازه اهمیت دارد. یک عامل جفت کننده سیلانی سازگار، پیوندهای شیمیایی بین سطح شیشه و شبکه اپوکسی ایجاد می کند، خرابی رابط را در چرخه حرارتی به تاخیر می اندازد و استحکام خمشی را پس از پیری دست نخورده نگه می دارد.

پرکننده هایی که گرما را جذب کرده و انبساط آهسته دارند

پرکننده های رسانای حرارتی و عایق الکتریکی مانند سیلیس ذوب شده، آلومینا یا نیترید بور ضریب انبساط حرارتی را کاهش می دهند و گرما را از نقاط داغ دور می کنند. هیدروکسید آلومینیوم نقش متفاوتی دارد: بخار آب بالاتر از 200 درجه سانتیگراد را آزاد می کند که گسترش شعله و دود را سرکوب می کند. پکیج پرکننده تنها زمانی کار می کند که اندازه ذرات و پراکندگی آن کنترل شود، زیرا پرکننده های آگلومره شده غلظت های تنشی ایجاد می کنند که عملکرد مکانیکی را در دمای بالا کاهش می دهد.

چرخه درمان و کنترل فرآیند

شیمی فقط به اندازه فرآیندی است که آن را درک می کند. ورقه ورقه باید در یک محیط کنترل شده چیده شود، زیرا گرد و غبار و رطوبت حفره هایی ایجاد می کنند که در اثر گرما به هسته های شکست تبدیل می شوند. تثبیت تحت گرما و فشار باید از یک چرخه پخت منطبق با سیستم رزین پیروی کند و به دنبال آن پس از پخت که استرس داخلی را کاهش می دهد، انجام شود. در پایه تولید 32000 مترمربعی ما، کارگاه‌های با دمای ثابت و اتاق تمیز با 100000 کلاس از این مرحله محافظت می‌کنند، و برنامه‌های پخت به ازای هر درجه رزین تنظیم می‌شوند تا ورق تمام‌شده در واقع به Tg مورد انتظار شیمی برسد.

نحوه بررسی عملکرد دمای بالا قبل از اینکه مشخص کنید

ادعای بهبود نیاز به شواهد دارد. هنگام مقایسه تامین کنندگان، فراتر از عنوان Tg نگاه کنید و خواص زیر را بخواهید.

تأمین‌کننده‌ای که بتواند نحوه اندازه‌گیری هر مقدار را توضیح دهد - چرخه پخت، ضخامت نمونه، پروتکل پیری و تهویه - قابل اعتمادتر از کسی است که یک صفحه داده تک صفحه‌ای ارسال می‌کند. را استانداردهای تست حرارتی مورد استفاده برای پیش آغشته سازی گرماسخت یک الگوی عملی برای درخواست مجموعه کامل گزارش ها ارائه دهید.

جایی که بهبود عملکرد حرارتی در محصولات واقعی اهمیت دارد

مقاومت در برابر دمای بالاتر یک مشخصات انتزاعی نیست. این به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان در تعداد معدودی از برنامه های کاربردی تاثیر می گذارد.

بسته های باتری لیتیومی و لوازم الکترونیکی قدرت

سلول‌های موجود در بسته باتری لیتیومی گرمای مداوم تولید می‌کنند و شین‌ها و کانکتورها در هنگام دشارژ زیاد، نقاط داغ ایجاد می‌کنند. ورق های عایق مورد استفاده بین سلول ها، زیر شینه ها یا داخل محفظه بسته باید استحکام دی الکتریک را در دمای 80 تا 100 درجه سانتیگراد برای سال ها نگه دارند، نه ساعت ها. به همین دلیل، ما صفحه عایق فایبرگلاس اپوکسی با فرمولاسیون UL 94 V0 و ضخامت کنترل شده تولید می شود و به طور گسترده در عایق بندی بسته باتری و تجهیزات الکتریکی استفاده می شود. ما هم تولید می کنیم محفظه بسته باتری و اجزای عایق برای مشتریانی که به همان نظم حرارتی در قطعات نهایی نیاز دارند.

تولید کنندگان جعبه باتری فیبر کربن سفارشی، کارخانه ما جعبه باتری فیبر کربنی سفارشی را ارائه می دهیم، شرکت فناوری مواد جدید Jiangyin Dongli، با مسئولیت محدود آیا تولید جعبه باتری فیبر کربنی در چین است... مشاهده محصول →

تولیدکنندگان تخته عایق الیاف شیشه ای رزین اپوکسی سفارشی، کارخانه ما هیئت عایق الیاف شیشه ای رزین اپوکسی سفارشی، شرکت فناوری مواد جدید Jiangyin Dongli، با مسئولیت محدود آیا الیاف شیشه رزین اپوکسی چین است... مشاهده محصول →

تجهیزات PCB و ابزار لحیم کاری

تجهیزات تست و پالت های لحیم کاری موج شوک حرارتی مکرر را مشاهده می کنند. ورق با Tg ناکافی نرم می‌شود، تاب می‌خورد و دقت ابعادی را از دست می‌دهد، که مستقیماً به پروب‌های نامرتب و چرخه‌های آزمایش ناموفق تبدیل می‌شود. ورقه های Tg بالاتر در سراسر فرآیندهای مکرر جریان مجدد صافی را حفظ می کنند.

ترانسفورماتورها، تابلو برق و ماشین های دوار

در ترانسفورماتورها و تابلو برق، صفحات عایق هادی ها را در پتانسیل های مختلف جدا می کنند. نقاط داغ همراه با رطوبت دستور کلاسیک برای ردیابی الکتریکی هستند، بنابراین CTI بالا و استحکام دی الکتریک پایدار در دمای عملیاتی از نظر ایمنی بسیار مهم است. در موتورها و ژنراتورها، عایق شیار باید در مقابل حرارت و لرزش مقاومت کند. کیفیت رابط فیبر-رزین تعیین می کند که چه مدت زنده بماند.

هنگامی که برنامه به جای الکتریکی، ساختاری است - و بار، نه ولتاژ، محرک طراحی است - صفحات کامپوزیت فیبر کربن انتخاب معمولی هستند برای شرایط حرارتی شدید که هم به عایق و هم پشتیبانی مکانیکی نیاز است، پارچه های الیاف آرامید با دمای بالا خانواده مادی مکملی هستند که ارزش ارزیابی دارند.

غذای آماده عملی

مقاومت در برابر دما در ورق فایبرگلاس اپوکسی یک عدد دیتاشیت واحد نیست. این نتیجه یک سیستم هماهنگ است: رزین چند منظوره، عامل پخت منطبق، فیبر حرارتی پایدار، پرکننده‌های کنترل‌شده، و یک چرخه پخت که Tg موعود را ارائه می‌کند. هر لایه حاشیه قابل اندازه گیری اضافه می کند و ضعیف ترین لایه حد نهایی را تعیین می کند.

هنگامی که یک ورق را مشخص می کنید، ابتدا دمای کار مداوم، دمای پیک و طول عمر مورد نظر را تعریف کنید. سپس داده های قدیمی را بخواهید، نه فقط مقادیر تازه را. یک سازنده با کنترل کامل فرآیند - از اشباع پارچه شیشه ای تا لمینیت نهایی پانل - می تواند به شما پاسخی مستقیم بدهد، زیرا عملکرد حرارتی از همان مرحله اول ایجاد شده است.