Преимущества и характеристики стержня FR4
1. Отличная электроизоляция.
Эпоксидная смола сама по себе является хорошим изолятором, а добавление стекловолокна еще больше увеличивает объемное сопротивление материала и напряжение пробоя. Даже во влажной, высокотемпературной или высокочастотной среде FR4 сохраняет стабильные изоляционные свойства, что делает его идеальным материалом для изоляции тока и предотвращения коротких замыканий в электрическом и электронном оборудовании.
2. Высокая термостойкость и огнестойкость.
Теплостойкость: температура стеклования (Tg) стандартного FR4 составляет примерно 130–140°C, тогда как FR4 с высокой Tg может достигать 150–180°C, при этом кратковременная термостойкость превышает 200°C. Это свойство обеспечивает длительную стабильную работу тепловыделяющего оборудования, такого как двигатели и трансформаторы.
Огнестойкость: благодаря добавлению бромированных антипиренов FR4 противостоит горению в огне и быстро самозатухает при удалении от источника, что делает его чрезвычайно безопасным и широко используемым в приложениях, требующих строгих требований противопожарной защиты.
3. Отличная механическая прочность.
Усиление стеклоткани значительно улучшает механические свойства FR4:
Предел прочности: примерно 300-500 МПа (значительно выше 20-100 МПа обычных пластиков);
Прочность на изгиб: примерно 500-900 МПа;
Ударопрочность: несмотря на то, что он относительно жесткий, он все же может выдерживать определенные внешние воздействия. Это «жесткое, но хрупкое» свойство делает его подходящим для компонентов структурных опор.
4. Стабильная точность размеров.
Добавление стекловолокна снижает коэффициент теплового расширения материала, что приводит к минимальным изменениям размеров в диапазоне температур от -50°C до +150°C. Это свойство обеспечивает точность сборки прецизионного оборудования, сводя к минимуму структурную деформацию или отказ, вызванный тепловым расширением и сжатием.
5. Химическая стойкость
FR4 демонстрирует превосходную коррозионную стойкость к большинству кислот, щелочей, растворов солей и органических растворителей и чувствителен только к сильным окисляющим кислотам или некоторым растворителям при высоких температурах. Это свойство делает его пригодным для использования в качестве изолирующих структурных компонентов в химической и гальванической промышленности.
6. Простота обработки и экономия
Стержню G10 FR4 можно придать различные формы (например, листы, стержни и детали специальной формы) с помощью традиционных методов обработки, таких как резка, сверление, фрезерование и гравировка с ЧПУ. Благодаря низкой стоимости сырья они подходят для крупномасштабного промышленного производства и обеспечивают высокую общую экономическую эффективность.
Применение стержней из стекловолокна FR4
Благодаря вышеупомянутым свойствам стержни FR4 широко используются в электронике, электротехнике, машиностроении, промышленном оборудовании и других областях, где требуются высокая изоляция, термостойкость и механическая прочность:
1. Электроника и электротехника: подложки и изоляторы печатных плат.
Печатные платы (PCB): FR4 является основным материалом подложки печатных плат. Его поверхность можно протравить медной фольгой для образования проводящих дорожек, и он используется для интеграции схем в электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, компьютеры и бытовая техника. High-Tg FR4 используется в высокочастотных и высокоскоростных печатных платах.
Электрическая изоляция: клинья для пазов двигателя, изолирующие стойки, проставки клеммных колодок, бобины трансформатора и т. д., которые используют изоляцию и термостойкость для обеспечения безопасной работы оборудования.
2. Машины и промышленное оборудование: структурная поддержка и защита.
Прецизионные механические структурные компоненты: блоки позиционирования шарниров роботов, проставки направляющих рельсов автоматизированного оборудования, кронштейны корпуса приборов и т. д., высокая жесткость и стабильность размеров которых обеспечивают механическую точность.
Износостойкие защитные детали: хотя он и не устойчив к высокому трению, его можно использовать в качестве легкого защитного материала в приложениях с низким коэффициентом трения, заменяя металл для уменьшения веса оборудования.