개요
방위 시스템에는 신뢰할 수 있는 전기 절연성과 기계적 강도, 내열성 및 열악한 환경에서의 예측 가능한 동작을 결합한 재료가 필요합니다. 일반적으로 G10, G11, FR-4, GPO-3 및 유리 매트 에폭시 등급(예: EPGM203)으로 판매되는 유리 강화 열경화성 라미네이트는 항공 전자 공학, 육상 차량 및 해군 플랫폼 전반에 걸쳐 사용되는 검증된 제품군입니다. 이 기사에서는 엔지니어와 조달 전문가가 재료 등급을 응용 분야 요구 사항에 맞출 수 있도록 실제 선택 기준과 설계 장단점을 설명합니다.
빠른 참조: 각 재료의 장점
FR-4 : 인쇄회로기판 및 범용에 많이 사용되는 난연성 유리-에폭시 적층판 전기 절연 . UL/IEC 가연성 성능이 요구되는 FR-4는 대량 생산 시 유전체 신뢰성과 제조 가능성의 균형을 유지합니다.
G10: 높은 기계적 강도와 치수 안정성에 최적화된 직조 유리 에폭시 라미네이트입니다. 기계적 남용을 견뎌야 하는 견고한 구조 절연체와 기계 부품을 선호합니다.
G11(고 TG 유리 에폭시): 지속적인 사용 온도를 높이고 지속적인 열 하에서 기계적 및 전기적 특성을 유지하도록 제조되었습니다. 열 마진이 부족할 때 선택됩니다.
GPO-3: 탁월한 아크, 트래킹 및 화염 거동을 위해 설계된 유리-폴리에스테르/폴리머 라미네이트입니다. 종종 아크 또는 트래킹 위험이 존재하는 부스바, 스위치기어 지지대 및 기타 구성 요소에 지정됩니다.
EPGM203 / 유리 매트 에폭시: 등방성 기계적 반응과 일관된 두께 관통 유전 강도를 제공하는 잘게 잘린 유리 매트 에폭시로 방향에 관계없이 균일한 동작을 요구하는 펀칭 와셔, 부싱 및 부품에 적합합니다.
선택 방법: 다섯 가지 실질적인 선택 기준
최대 및 연속 작동 온도
재료 유리 전이(Tg)와 장기간 연속 사용 온도를 모두 확인합니다. 반복적인 고온 노출 또는 열 사이클링이 예상되는 경우 G11 또는 높은 Tg FR-4 변형을 선택하십시오.유전 강도 및 표면 추적 저항
최대 작동 전압 및 예상 오염(염수 분무, 먼지)과 일치하는 유전 강도(kV/mm) 및 비교 추적 지수(CTI)를 지정합니다. 중전압 및 아크 노출 시나리오의 경우 CTI가 높고 GPO-3 또는 선택된 EPGM 공식과 같이 입증된 트랙/아크 등급을 갖춘 재료를 선호하십시오.화재, 연기 및 독성 성능
조종석, 전투 차량, 선박 구획 등 밀폐된 플랫폼의 경우 UL94/IEC 연기 및 독성 기대치를 충족하는 라미네이트 및 제제를 우선시합니다. 난연성 FR-4 또는 적절하게 처리된 GPO-3 등급은 화재 확산 및 위험한 가스 배출 위험을 줄입니다.기계적 요구사항 및 방향 감도
높은 방향성 강도와 하중 지지 부품을 위해 직물 라미네이트(G10/G11/FR-4)를 사용합니다. 등방성 펀칭, 굽힘 또는 두께 전체 인성이 요구되는 곳에는 유리 매트 라미네이트(EPGM203)를 사용하십시오. 더 두꺼운 단면이나 긴 스팬 부품을 선택할 때 충격, 압축 강도 및 하중에 따른 크리프를 고려하십시오.환경 내구성 및 화학적 노출
현장에서 예상되는 수분 흡수, 염수 분무 및 연료/용매에 대한 저항성을 확인합니다. 해군 및 일부 지상 응용 분야에는 낮은 수분 흡수 등급과 장기적인 노화 성능에 대한 공급업체의 증거가 필요합니다.
조달에 포함할 테스트 방법 및 사양 언어
명확하고 테스트 가능한 사양 언어는 검증 중 모호성을 방지합니다. 다음과 같은 특정 참조 및 승인 기준을 포함합니다.
IEC 60243/ASTM D149(단시간 항복 전압)에 따른 유전체 테스트.
통과/실패 제한이 정의된 IEC 60112(CTI)에 따른 추적 저항입니다.
UL94/IEC 화재 테스트 및 해당 해군 화재 독성 표준에 따른 화염 및 연기 성능.
기계적 테스트(굴곡/압축) 및 열 특성 분석(DSC/TMA에 의한 Tg)
허용 한계가 있는 환경 조절(열 순환, 습기 흡수, 해군 부품용 염수 분무)
추적 가능한 로트 테스트 보고서가 필요하며 중요한 주문의 경우 공급업체 샘플링/로트 인증서 검토가 필요합니다.
제조 및 조립 참고 사항
가공: 직조 라미네이트는 툴링이 더 어려울 수 있습니다. 툴링 권장 사항 및 표면 마감 공차를 지정합니다.
접착 및 접착제: 접착제 호환성을 확인합니다. Tg가 높은 수지는 때때로 특정 프라이머나 더 높은 경화 온도가 필요합니다.
표면 처리: 광택 처리, 코팅 또는 포팅의 경우 접착력을 보장하고 유전 특성을 보존하기 위해 공급업체 전처리 지침을 따르십시오.
품질 관리: 데이터시트, RoHS/REACH 성명서, 배치 테스트 보고서(절연 강도, Tg, 굴곡) 등 재료 여권을 요청하세요. 신규 공급업체에 대해 샘플 기반의 가속화된 에이징을 구현합니다.
전형적인 경기
항공전자 스탠드오프, PCB 지원: 열 안정성 및 낮은 가스 방출을 위한 높은 TG FR-4 또는 G11.
스위치기어 배리어, 버스 지원: 아크 및 트래킹 저항을 위한 GPO-3 또는 높은 CTI EPGM 등급.
천공 스페이서, 와셔, 부싱: 등방성 및 예측 가능한 두께 관통 유전 강도를 위한 EPGM203 / 유리 매트 에폭시.
요약
국방 전기 절연용 엔지니어링 플라스틱에는 열 안정성, 유전체 성능 및 기계적 내구성의 세심한 균형이 필요합니다. 올바른 라미네이트 선택(G10, G11, FR-4, GPO-3 또는 EPGM203 )은 항공, 지상 및 해군 시스템 전반에 걸쳐 안정적인 작동을 보장합니다. 재료 Tg, 유전 강도 및 CTI를 애플리케이션에 맞추고 화염/연기 및 환경 테스트 결과를 확인하고 추적 가능한 데이터시트와 로트 인증서를 요구하여 현장 위험을 줄입니다. 추적 및 등방성 성능이 중요한 열 노출 어셈블리와 내아크성 또는 유리 매트 옵션에 대해 높은 TG 등급을 우선시함으로써 설계자와 조달 팀은 검증 시간을 단축하고 장기적인 시스템 탄력성을 향상시킬 수 있습니다.
