مادة الفترونيت: صفائح الإيبوكسي المصنوعة من الألياف الزجاجية للعزل الصناعي عالي الأداء

تعتبر مادة الفترونيت عالية الأداء يتم الاحتفال بصفائح الإيبوكسي المقواة بالألياف الزجاجية لقوتها الميكانيكية المتميزة، والعزل العازل، والثبات الحراري، وسلوك مثبطات اللهب. متوفر على نطاق واسع في درجات مثل G-10، وG-11، وFR-4، وFR-5، والمتغيرات المتخصصة مثل الأنواع المقاومة للكهرباء الساكنة أو المرتبطة بالبوليميد، ويعمل Vetronite كركيزة مفضلة للوحات الدوائر المطبوعة (PCBs)، والعزل الكهربائي في المحركات والمحولات، وأجزاء الآلات الدقيقة، والمكونات الهيكلية عبر قطاعات الإلكترونيات والسيارات والفضاء والصناعة. إن سُمكها القابل للتخصيص وخصائصها الكهربائية التي يمكن التنبؤ بها وتوافقها مع المعايير الدولية يجعلها حجر الزاوية الدائم للهندسة الحديثة.

التكوين والتصنيع

يتم إنتاج شرائح الفيترونيت عن طريق وضع طبقات من أقمشة الألياف الزجاجية التي تم تشريبها بمصفوفة راتنجات الإيبوكسي ومعالجتها تحت حرارة يمكن التحكم فيها وضغط مرتفع لتشكيل صفائح صلبة وكثيفة أو أشكال مخصصة.
يتم توجيه طبقات القماش الزجاجي بشكل متعامد (اتجاهات الالتواء والتعبئة) لتحقيق أقصى قدر من الصلابة الميكانيكية داخل الطائرة وتقليل تباين الخواص.
بالنسبة لدرجات مثبطات اللهب (FR-4، FR-5)، تشتمل تركيبة الراتينج على إضافات مبرومة أو غيرها من الإضافات الخالية من الهالوجين لتحقيق أداء الإطفاء الذاتي UL 94 V-0.
عادة ما يتم تجهيز الألواح بأحجام قياسية (على سبيل المثال، 1020 × 2040 مم) بسمك يتراوح من 0.2 مم إلى أكثر من 50 مم، ويمكن أيضًا تشكيلها في أنابيب أو قضبان أو جوانات أو أجزاء معقدة وفقًا لمواصفات الرسم.

الخصائص الرئيسية

القوة الميكانيكية

• قوة الانثناء: تتجاوز 400 ميجا باسكال على طول اتجاه الألياف الرئيسي، مما يضمن مقاومة الانحناء والتطبيقات الحاملة.

• معامل يونج: حوالي 70 جيجا باسكال داخل الطائرة، مما يوفر صلابة عالية للاستخدامات الهيكلية.

• الكثافة: حوالي 1.85 جم/سم⊃3، مما يوازن بين المتانة والتصميم خفيف الوزن.

العزل الكهربائي

• قوة العزل الكهربائي: ≥ 20 ميجا فولت/م، مما يوفر عزلًا قويًا حتى في ظل ضغوط الجهد العالي.

• السماحية النسبية (εᵣ): ≈ 4.4 عند 1 ميجاهرتز، مما يضمن نقل إشارة مستقر في الإلكترونيات عالية السرعة.

• عامل التبديد (tan δ): 0.017–0.03، مما يشير إلى انخفاض خسائر العزل الكهربائي للترددات اللاسلكية والدوائر الرقمية.

المقاومة الحرارية واللهب

• درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg): ≥ 130 درجة مئوية للدرجات القياسية؛ تصل متغيرات TG العالية إلى 180 درجة مئوية للاستخدام المستمر في البيئات الصعبة.

• الموصلية الحرارية: ~ 0.3 واط/م · كلفن من خلال السُمك، ~ 0.8 واط/م · كلفن داخل الطائرة، مما يساعد على تبديد الحرارة في إلكترونيات الطاقة.

• تصنيف اللهب: متوافق مع UL 94 V-0 لدرجات FR، ويلبي معايير الإطفاء الذاتي NEMA LI-1.

الدرجات والمتغيرات

التطبيقات

لوحات الدوائر المطبوعة

باعتباره العمود الفقري لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية ومزدوجة ومتعددة الطبقات، يوفر Vetronite FR-4 ثباتًا للأبعاد وامتصاصًا منخفضًا للرطوبة وسلوكًا عازلًا يمكن التنبؤ به ضروريًا للتوصيلات البينية عالية الكثافة وسلامة الإشارة.

العزل الكهربائي

في المحولات والمحركات والمولدات الكهربائية ومجموعات المفاتيح الكهربائية، يوفر امتصاص الماء المنخفض لـ Vetronite وقوة العزل الكهربائية العالية حواجز عزل موثوقة تتحمل التدوير الحراري والضغوط الكهربائية.

مكونات آلية دقيقة

تستفيد الحشيات والمحامل والفواصل والإدخالات الهيكلية من قدرة Vetronite على التصنيع، ومقاومة التآكل، والقدرة على الحفاظ على تفاوتات صارمة في التجميعات الكهروميكانيكية.

الاستخدام الصناعي والفضاء

يتم استخدام متغيرات درجات الحرارة العالية (G-11، FR-5، درجات البوليميد) في إلكترونيات الطيران، ووحدات التحكم في المركبات الكهربائية، وأغطية البطاريات، وغيرها من التطبيقات المهمة التي تتطلب سلامة اللهب واستقرار الأبعاد في ظل الظروف القاسية.

شرائح متخصصة

تعمل المتغيرات المضادة للكهرباء الساكنة (EGS 619 AS)، والموصلة، والسيليكون (G-7)، والميلامين على توسيع نطاق Vetronite ليشمل تطبيقات مثل عزل الملف مع حماية الإكليل، والأختام ذات درجة الحرارة العالية، والمكونات المقطوعة بالقالب.

اعتبارات التصميم والتصنيع

يمكن حفر مادة الفترونيت ، وطحنها، وقطعها بنفث الماء، وتحويلها باستخدام أدوات قياسية، على الرغم من أنه يجب تحسين معدلات التغذية وهندسة الأدوات لمنع التصفيح واهتراء الحواف. يعد تثبيت قطع العمل أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الاستواء، ويمكن أن يؤدي استخدام سائل التبريد إلى إطالة عمر الأداة وتحسين تشطيب السطح.