Высокопроизводительный и недорогой лист из стекловолокна на основе эпоксидной смолы
Эпоксидный лист, также известный как стекловолоконная плита из эпоксидной смолы, представляет собой высокоэффективный композитный материал, изготовленный из эпоксидной смолы и стеклоткани методом горячего прессования. Его сердцевиной является пропитка стеклоткани смолой, которая после отверждения образует плотную высокопрочную плиту, широко используемую в электронике, промышленности и аэрокосмической отрасли.
Ⅰ . Основные характеристики листа из эпоксидного стекловолокна
Отличная электроизоляция: эпоксидная смола сама по себе является материалом с высокими изоляционными свойствами и в сочетании со стекловолокном сохраняет отличные диэлектрические свойства (объемное сопротивление > 10¹² Ом·см), что делает ее подходящей для применения при высоком напряжении и высоких частотах.
Высокая прочность и ударостойкость: стекловолокно обеспечивает высокую прочность на разрыв (около 300-500 МПа), а эпоксидная смола заполняет зазоры в волокнах и передает напряжения. Общая механическая прочность близка к металлу, но плотность составляет лишь 1/4 плотности стали.
Устойчивость к химической коррозии: устойчив к кислотам, щелочам и органическим растворителям (таким как спирт и ацетон), не набухает и не разлагается при длительном контакте (следует избегать сильных окисляющих кислот, таких как концентрированная серная кислота). Хорошая термостойкость: стандартные плиты из эпоксидной смолы могут работать непрерывно при температуре 120–130 ℃, в то время как модифицированные модели (например, с высокой Tg FR-4) выдерживают 170–180 ℃, а кратковременная термостойкость может достигать более 200 ℃.
Высокая стабильность размеров: низкий коэффициент теплового расширения (приблизительно 10-15 частей на миллион/℃), что приводит к минимальной деформации при воздействии изменений температуры или влажности, что делает его пригодным для прецизионных компонентов.
Ⅱ. Ключевые преимущества листа эпоксидной смолы из стекловолокна
Сбалансированные общие характеристики: сочетает в себе изоляцию, прочность и устойчивость к атмосферным воздействиям, превосходя обычные пластики (например, АБС) и некоторые металлы.
Гибкая обработка: можно изготавливать сложные формы посредством резки, сверления и гравировки на станке с ЧПУ, не требуя специального оборудования.
Контролируемая стоимость: по сравнению с листами из углеродного волокна или композитами с керамической матрицей, листы из эпоксидной смолы имеют более низкие затраты на сырье и обработку.
Дополнительная огнестойкость: с добавлением бромированных антипиренов он может достигать рейтинга UL94 V-0 (например, FR-4), обеспечивая высокую безопасность.
Ⅲ. Типичные сценарии применения Лист стеклянного эпоксидного ламината
Электроника и электрооборудование: подложки печатных плат, компоненты изоляции трансформаторов, основания реле, изоляционные перегородки высоковольтных переключателей.
Промышленное оборудование: Механические конструкционные компоненты (такие как приспособления, приспособления), клинья для пазов двигателя, кислото- и щелочестойкая облицовка труб.
Аэрокосмическая промышленность: ненесущие изоляционные компоненты (такие как внутренние слои обтекателя, монтажные пластины для приборов).
Автомобильная промышленность: изоляционные перегородки аккумуляторных батарей, корпуса датчиков в моторном отсеке, кронштейны электронного оборудования автомобиля.
Ⅳ. Методы вторичной обработки
Эпоксидные плиты можно обрабатывать обычными инструментами, но необходимо соблюдать осторожность относительно твердости стекловолокна и хрупкости смолы:
Резка: используйте твердосплавное пильное полотно или лазерную резку, чтобы избежать сколов обычными стальными ножами; для толстых досок рекомендуется гидроабразивная резка, чтобы уменьшить заусенцы.
Сверление: используйте твердосплавное сверло на низкой скорости и небольшой подаче, чтобы избежать расслоения.
Шлифование/полировка: сначала используйте наждачную бумагу с зернистостью 80–240 для грубой шлифовки, чтобы удалить заусенцы, затем используйте мелкую наждачную бумагу с зернистостью 400–1000 для тонкой полировки, чтобы получить гладкую поверхность.
Обработка поверхности: возможна трафаретная печать, окраска распылением (для улучшения адгезии требуется грунтовка) или нанесение термопасты для рассеивания тепла.
Ⅴ. Меры предосторожности
Защита при обработке: пыль из стекловолокна может раздражать дыхательные пути; носите маски, очки и перчатки. В цехе обработки рекомендуется проветривать и обеспыливать.
Условия хранения: Хранить в закрытом контейнере в сухом помещении (влажность < 60%), чтобы избежать поглощения влаги, которое может привести к расслоению (особенно после длительного хранения, перед использованием предварительно нагрейте до 50-60 ℃). Температурные ограничения: Избегайте длительного использования при чрезмерно высоких температурах (например, обычные эпоксидные плиты размягчаются при температуре выше 130 ℃). Для высокотемпературных применений выберите модель с высокой Tg.
Процесс склеивания: при склеивании с металлами или другими пластиками используйте эпоксидный клей и отшлифуйте поверхность, чтобы увеличить шероховатость.
Ⅵ. Сравнение с другими материалами из эпоксидного стекловолокна (эпоксидный лист 3240)
| Materials |
Epoxy Glass Fiber Sheet |
Bakelite |
FR4 |
| Electrical Insulation |
Excellent (>10¹² Ω·cm) |
Good (>10¹⁰ Ω·cm) |
Excellent (Same as epoxy board, flame retardant upgrade) |
| Heat Resistance |
120-180℃ |
100-120℃ |
170-180℃ (High Tg type) |
| Strength |
Medium-high |
Medium-low |
Medium-high (same as epoxy board, superior performance) |
Ⅶ. Основные недостатки
Высокая хрупкость: склонен к растрескиванию при ударе (особенно при низких температурах), не подходит для сценариев с высокими динамическими нагрузками.
Ограниченный цвет: стандартный цвет — желтый; цветные версии требуют дополнительных процессов окрашивания, что увеличивает затраты.
Требования к высокой точности обработки. Неправильное сверление или резка может легко привести к расслоению или образованию заусенцев, что требует контроля параметров процесса.
Ограниченная устойчивость к атмосферным воздействиям: длительное воздействие ультрафиолета приведет к старению (пожелтению); Для наружного применения требуется защитное покрытие.
Ⅷ. Краткое содержание
Эпоксидные плиты с их сбалансированной изоляцией, прочностью и химической стойкостью стали изоляционным материалом «общего назначения» в электронике, электротехнике и промышленности. При выборе модель (например, обычная эпоксидная плита или плита с высокой Tg FR-4) должна подбираться в соответствии с конкретными потребностями (например, температура, механическая прочность), а также следует уделять внимание защите от обработки и условиям хранения. По сравнению с металлами или высокоэффективными композитными материалами он является предпочтительным выбором для экономичных изоляционных компонентов конструкции.
Ⅸ. Вот три часто задаваемых вопроса о листах стекловолокна на основе эпоксидной смолы:
В1: В чем разница между листами эпоксидной смолы и обычными листами бакелита (фенольной смолы)? Что больше подходит для утепления?
Ответ: Оба являются изоляционными материалами, но их характеристики существенно различаются:
Изоляция: листы эпоксидной смолы имеют гораздо более высокое объемное сопротивление, чем бакелит, что делает их более надежными в высокочастотных и высоковольтных приложениях.
Теплостойкость: листы эпоксидной смолы обычно выдерживают температуру 120–130 ℃, а типы с высоким Tg достигают 180 ℃; бакелит выдерживает только 100-120℃ и легко размягчается при высоких температурах.
Прочность: листы эпоксидной смолы имеют в 2-3 раза большую прочность на разрыв, чем бакелит, и более ударопрочны.
Области применения: бакелит дешевле и подходит для компонентов, к изоляции которых не предъявляются высокие требования (например, обычных оснований выключателей); Листы эпоксидной смолы больше подходят для высокоизоляционных и высокопрочных применений (например, подложек печатных плат и изоляционных панелей высоковольтного оборудования).
В2: Каков верхний предел термостойкости листов эпоксидной смолы? Могут ли они использоваться в условиях высоких температур в течение длительного времени?
Ответ: Эпоксидные плиты по термостойкости подразделяются на «стандартные» и «высокотемпературные»:
Стандартный тип (например, FR-4): длительная рабочая температура 120–130 ℃, кратковременная выдержка 150–170 ℃; превышение этих температур приводит к размягчению и ухудшению характеристик.
Тип с высоким Tg (например, Tg170/Tg180): термостойкость улучшается за счет модификации смолы; долгосрочная рабочая температура 170-180 ℃, кратковременная выдержка выше 200 ℃.
Примечание. Длительное воздействие высоких температур приведет к разложению смолы и ухудшению характеристик изоляции. Подходящую модель следует выбирать исходя из максимальной рабочей температуры оборудования.
В3: При обработке эпоксидных плит всегда возникают расслоения или заусенцы. Как этого можно избежать?
Ответ: Расслоение и заусенцы возникают в основном из-за недостаточного сцепления между стекловолокном и смолой или неправильных параметров обработки. Это можно улучшить следующими методами:
Выбор инструмента: используйте твердосплавные пилы для резки и твердосплавные сверла с углом при вершине 135° для сверления (для снижения концентрации напряжений). Уменьшите скорость подачи: Сверлите со скоростью 500–1000 об/мин со скоростью подачи 0,05–0,1 мм/оборот, чтобы избежать быстрого трения и выделения тепла, которые могут привести к расслоению.
Предварительная обработка: Для толстых пластин предварительно нагрейте до 50-60 ℃, чтобы смягчить смолу и уменьшить хрупкость; перед резкой проверьте пластину на наличие скрытых трещин.
Последующая обработка: неровные края можно слегка отшлифовать мелкой наждачной бумагой (зернистость 400 или выше); Расслоение можно устранить с помощью эпоксидного клея.
Свяжитесь