Падрабязнае тлумачэнне стрыжняў са шкловалакна з эпаксіднай смалы
Эпаксідныя стрыжні - гэта цвёрдыя стрыжневыя кампазітныя матэрыялы, вырабленыя з эпаксіднай смалы ў якасці матрыцы і шклотканіны/пражы ў якасці армавальнага матэрыялу, вырабленага метадам пултрузіі або фармавання. Яны атрымалі ў спадчыну высокія ізаляцыйныя ўласцівасці эпаксіднай смалы і высокую трываласць шкловалакна, што робіць іх шырока выкарыстоўванымі ізаляцыйнымі структурнымі кампанентамі ў прамысловасці, асабліва прыдатнымі для прыкладанняў, якія патрабуюць высокіх электрычных характарыстык, механічнай трываласці і ўстойлівасці да навакольнага асяроддзя.
Ⅰ. Асноўныя характарыстыкі
Прадукцыйнасць эпаксідных стрыжняў напрамую залежыць ад іх складу (эпаксідная смала + шкловалакно). Іх асноўныя характарыстыкі наступныя:
Звышвысокая электрычная ізаляцыя: удзельнае аб'ёмнае супраціўленне > 10¹² Ω·см, напружанасць поля прабоя да 15-30 кВ/мм (у залежнасці ад дыяметра і вытворчага працэсу), падыходзіць для ізаляцыі высокага напружання.
Высокая механічная трываласць: трываласць на разрыў 80-200 МПа, трываласць на выгіб 150-300 МПа, модуль пругкасці 20-40 ГПа (пераўзыходзіць фенольныя стрыжні).
Хімічная ўстойлівасць: устойлівы да кіслот (напрыклад, разведзенай сернай кіслаты), шчолачаў (такіх як гідраксід натрыю) і арганічных растваральнікаў (такіх як ацэтон); няма значнага набракання або пагаршэння прадукцыйнасці пасля працяглага апускання.
Выдатная стабільнасць памераў: нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння ((10-15) × 10⁻⁶/℃), водапаглынанне <0,5% (значна ніжэй, чым у нейлонавых стрыжняў), мінімальная дэфармацыя пры высокай тэмпературы і высокай вільготнасці.
Лёгкі: шчыльнасць 1,8-2,0 г/см³, просты ў звароце і мантажы.
Ⅱ. Асноўныя перавагі ў параўнанні з іншымі распаўсюджанымі матэрыяламі стрыжня
Стрыжань з эпаксіднай смалы прапануе больш мэтанакіраваную агульную прадукцыйнасць:
супраць металічных стрыжняў (сталь/алюміній): немагнітныя, цалкам ізалюючыя (металы праводзяць і схільныя да кароткага замыкання), лёгкія, устойлівыя да хімічнай карозіі (металы лёгка іржавеюць).
супраць фенольных стрыжняў: больш высокая трываласць, лепшая тэмпературная ўстойлівасць (фенольныя маюць працяглую тэмпературную ўстойлівасць 100-150 ℃, эпаксідныя могуць дасягаць 120-180 ℃), больш стабільная электрычная ізаляцыя (фенольныя ізаляцыя памяншаецца пасля паглынання вільгаці).
супраць нейлонавых стрыжняў (PA): больш высокая тэмпературная ўстойлівасць (нейлон мае працяглую тэмпературную ўстойлівасць 80-120 ℃, эпаксід дасягае 120-180 ℃), лепшая ўстойлівасць да растваральнікаў (нейлон лёгка раз'ядаецца моцнымі кіслотамі і шчолачамі).
супраць поліімідных стрыжняў (PI): Кошт амаль удвая ніжэйшы за поліімідныя стрыжні, больш простая апрацоўка (PI патрабуе высокатэмпературнага фармавання).
Ⅲ. Асноўныя вобласці прымянення
Стрыжні з эпаксіднага шкловалакна з-за іх "высокай ізаляцыі + высокай трываласці + лёгкасці" шырока выкарыстоўваюцца ў сцэнарыях, якія патрабуюць структурнай падтрымкі і электрычнай ізаляцыі:
Электроніка і электрыка: ізаляцыйныя кампаненты высокага напружання: такія як валы абмотак трансфарматараў, ізаляцыйныя стрыжні высакавольтных выключальнікаў і апорныя калоны, якія ізалююць засцерагальнікі (вытрымліваюць напружанне вышэй за 10 кВ).
Апраўкі для прэс-формаў: выкарыстоўваюцца пры фармоўцы вырабаў са шкловалакна, замяняючы металічныя апраўкі, каб пазбегнуць забруджвання, якое праводзіць.
Машынабудаўнічая прамысловасць: устойлівыя да карозіі структурныя кампаненты: гільзы карданных валаў і ізаляцыйныя калоны падшыпнікаў у хімічным абсталяванні.
Накіроўвалыя прэцызійных інструментаў: нізкі каэфіцыент пашырэння забяспечвае дакладнасць руху (напрыклад, накіроўвалыя стрыжні ў аптычным інспекцыйным абсталяванні).
Аэракасмічная прамысловасць: лёгкія ізаляцыйныя апоры: кранштэйны для спадарожнікавых антэн, унутраныя ізаляцыйныя шатуны для радара (патрабуецца малая вага і высокая ўстойлівасць да надвор'я).
Чыгуначны транспарт: ізаляцыйныя перагародкі для пераўтваральнікаў высакахуткаснай чыгуначнай цягі, стрыжні для мацавання кабеляў (тэрмаўстойлівыя і супраць старэння).
Ⅳ. Другасныя метады апрацоўкі
Стрыжні з эпаксіднай смалы з шкловалакна можна наладзіць з дапамогай механічнай апрацоўкі. Адпаведныя інструменты варта падбіраць зыходзячы з дыяметра і даўжыні:
Рэзка: для малых дыяметраў (<20 мм) можна выкарыстоўваць пільны дыск з хуткарэзнай сталі; для вялікіх дыяметраў (>50 мм) рэкамендуецца выкарыстоўваць алмазны рэжучы дыск, каб пазбегнуць назапашвання цяпла і абгарання краю. Пасля рэзкі задзірыны трэба адшліфаваць.
Такарная апрацоўка/фрэзераванне: выкарыстоўвайце цвёрдасплаўныя рэжучыя інструменты. Хуткасць кручэння 800-1500 аб/мін, падача 0,05-0,1 мм/р. Пры фрэзераванні паменшыце глыбіню разрэзу (0,5-1 мм/разрэз), каб прадухіліць расслаенне шкловалакна.
Свідраванне: адтуліны дыяметрам <10 мм можна прасвідраваць свердзелам з хуткарэзнай сталі; для вялікіх адтулін (>10 мм) выкарыстоўвайце свердзел з кобальтавай сталі. Зрабіце фаску на краях адтуліны (30°-45°), каб прадухіліць расколіны ад напружання.
Апрацоўка паверхні: калі патрабуецца склейванне, спачатку зашурпатце паверхню наждачнай паперай (для паляпшэння адгезіі); выдаліць алей спіртам перад афарбоўкай; калі патрабуецца праводнасць, можна выкарыстоўваць гальванічнае пакрыццё меддзю/нікелем (для паляпшэння праводнасці).
Ⅴ. Меры засцярогі
Абарона ад апрацоўкі: Удыханне пылу з шкловалакна шкодна; насіць маску і акуляры. Для прадухілення распаўсюджвання пылу тэхналагічнае абсталяванне павінна быць абсталявана пыласосам.
Кіраванне тэмпературай: пазбягайце працяглага знаходжання ў асяроддзі пры тэмпературы вышэй за 200 ℃ (смала раскладаецца, што прывядзе да далікатнасці і пажаўцення). Карыстайцеся цеплаізаляцыйным рукавом (напрыклад, рукавом з сіліконавай гумы), калі знаходзіцца побач з крыніцамі цяпла.
Абарона краёў: Негерметычныя канцы стрыжняў схільныя да ўбірання вільгаці; заляпіць тарцы эпаксіднай смалой перад захоўваннем (для паляпшэння вільгацятрываласці). Пры працяглым знаходжанні ў вільготным асяроддзі рэгулярна правярайце супраціў ізаляцыі.
Выбар і адпаведнасць: выбірайце дыяметр у адпаведнасці з намінальным напругай (больш тоўстыя стрыжні маюць лепшую ўстойлівасць да кароннага разраду). Для сцэнарыяў высокай механічнай нагрузкі выбірайце стрыжні дыяметрам >20 мм (павялічаная таўшчыня сценкі паляпшае ўстойлівасць да выгібу).
Ⅵ. Асноўныя недахопы
Слабая ўдаратрываласць: схільны расслаенню або парэпання пры моцных ударах (напрыклад, пры падзенні).
Абмежаваная ўстойлівасць да атмасферных уздзеянняў: старэнне (мелаванне паверхні) адбываецца пры працяглым уздзеянні ультрафіялету, для абароны якога патрабуецца фарба або эпаксідны лак.
Высокая складанасць рамонту: лакалізаваныя пашкоджанні цяжка аднавіць з дапамогай клею (другаснае зацвярдзенне эпаксіднай смалы лёгка выклікае дэфекты інтэрфейсу), што звычайна патрабуе поўнай замены.
Высокае абмежаванне суадносін бакоў: звышдоўгія стрыжні схільныя да згінання, што патрабуе індывідуальных працэсаў узмацнення (напрыклад, павелічэння ўтрымання валокнаў).
Ⅶ. Рэзюмэ
Стрыжні з эпаксіднага шкловалакна з'яўляюцца тыповым кампазітным матэрыялам з "высокай ізаляцыяй + сярэдняй і высокай трываласцю + лёгкім", прыдатным для сцэнарыяў у электроніцы, электратэхніцы, машынах і аэракасмічнай галінах, дзе патрабуецца як ізаляцыя, так і структурная падтрымка. Пры выбары тэхнічныя характарыстыкі павінны супастаўляцца ў адпаведнасці з напругай, тэмпературай і механічнымі нагрузкамі. Пры апрацоўцы варта звяртаць увагу на абарону і сумяшчальнасць інструментаў, а таксама пазбягаць ўбірання вільгаці падчас захоўвання. Калі патрабуецца экстрэмальна высокая тэмпература (>200 ℃) або высокая трываласць, можна разгледзець стрыжні з полііміду або нейлону; калі патрабуецца толькі танная ізаляцыя, то фенольныя стрыжні больш эканамічныя; калі патрабуецца апорная нагрузка або цеплаправоднасць, першым выбарам застаюцца металічныя стрыжні.
Ⅷ. FAQ
Q1: На якія тэхнічныя параметры варта арыентавацца пры выбары эпаксідных пліт для прамысловага прымянення?
A1: Пры выбары неабходна ўважліва праверыць наступныя параметры ў залежнасці ад канкрэтных умоў эксплуатацыі:
Клас ізаляцыі: выбірайце ў адпаведнасці з узроўнем напружання абсталявання (напрыклад, выбірайце звычайны клас для ніжэй за 1 кВ і тып высокай чысціні з нізкім утрыманнем іёнаў для вышэй за 10 кВ);
Утрыманне шкловалакна: больш высокае ўтрыманне (звычайна 50%) прыводзіць да лепшай механічнай трываласці, але можа павялічыць складанасць апрацоўкі;
Тэмпература цеплавога адхілення (HDT): адлюстроўвае ўстойлівасць да дэфармацыі пры высокіх тэмпературах, павінна быць як мінімум на 20% вышэй, чым максімальная рабочая тэмпература абсталявання;
Шурпатасць паверхні: для сцэнарыяў дакладнай зборкі (напрыклад, накіроўвалыя рэйкі) патрабуецца Ra≤1,6 мкм; для ізаляцыйных кампанентаў, Ra≤3.2μm можа быць паслаблены;
Рэйтынг вогнеўстойлівасці: для хімічнага/электрычнага прымянення рэкамендуецца рэйтынг UL94 V-0 для павышэння бяспекі.
Q2: Як правільна даглядаць і захоўваць эпаксідныя пліты, каб падоўжыць іх тэрмін службы?
A2: Абслугоўванне і захоўванне павінны прадухіляць пагаршэнне характарыстык матэрыялу. Асноўныя меры ўключаюць:
1. Ачыстка: штодня працірайце пыл з паверхні нейтральным мыйным сродкам. Не выкарыстоўвайце моцныя кіслаты або шчолачы (так як яны набракаюць смалу);
2. Прадухіленне карозіі: пазбягайце працяглага кантакту з солямі металаў (напрыклад, солямі медзі) і арганічнымі парамі (напрыклад, бензолам). Абгарніце матэрыял у поліэтыленавую плёнку падчас захоўвання;
3. Кантроль тэмпературы і вільготнасці: рэкамендуемае асяроддзе для захоўвання - гэта тэмпература 20±5°C і вільготнасць <60% адноснай вільготнасці, каб прадухіліць паглынанне вільгаці, якое можа знізіць характарыстыкі ізаляцыі;
4. Пазбягайце механічных пашкоджанняў: падкладвайце мяккія матэрыялы (напрыклад, пенапласт) пры кладцы матэрыялаў, каб прадухіліць парэпанне кутоў пры нагрузцы;
5. Рэгулярны агляд: пасля працяглага выкарыстання праверце паверхню на наяўнасць мікратрэшчын (з дапамогай пранікальных тэсціраў). Неадкладна заменіце матэрыял, каб прадухіліць збой.
Звяжыцеся прама цяпер