Pandangan: 0 Pengarang: Editor Tapak Menerbitkan Masa: 2025-06-16 Asal: Tapak
Oleh kerana peranti kuasa menjadi lebih padat dan beroperasi pada arus yang lebih tinggi dan kelajuan beralih, titik panas setempat boleh melebihi had polimer standard. Plastik kejuruteraan , apabila diperkuat dan diubahsuai dengan betul, menawarkan keteguhan terma dan dielektrik yang diperlukan untuk penebat yang boleh dipercayai dalam motor, transformer, dan elektronik kuasa. Kerja ini memberi tumpuan kepada tiga sistem yang digunakan secara meluas dan pendekatan yang disesuaikan dengan kestabilan terma.
Suhu penguraian haba (TD): suhu kehilangan jisim 5-10 % melalui analisis termogravimetrik (TGA).
Suhu Peralihan Kaca (TG): Permulaan mobiliti rantai polimer yang diukur oleh kalorimetri pengimbasan berbeza (DSC).
Suhu pesongan haba (HDT): Suhu di mana spesimen membongkok di bawah beban yang ditetapkan.
Kekuatan dielektrik suhu tinggi & resistiviti kelantangan: diukur di bawah suhu tinggi untuk menilai kemerosotan penebat.
Sistem epoksi menawarkan ketumpatan silang tinggi, lekatan yang sangat baik, dan TG asas yang baik (~ 130 ° C). Penguatkan serat kaca (30-60 vol %) terus meningkatkan kestabilan dimensi dan menimbulkan TG dan TD. Gandingan silane yang betul (misalnya, γ -glycidoxypropyltrimethoxysilane) meningkatkan ikatan gentian -matrix, mengurangkan debonding di bawah berbasikal haba. Prestasi biasa:
Peningkatan TG: 130 → 150 ° C pada 40 vol % serat kaca
TD (kehilangan jisim 5 %): ~ 340 → 370 ° C
Resin fenolik sememangnya char dan menahan haba, dan boleh diperkuat dengan tiga jenis substrat:
Kain kapas (ditenun): Menyediakan fleksibiliti dan ketangguhan. Sesuai untuk bahagian yang dibentuk; Tg ≈ 140 ° C, TD ≈ 330 ° C.
Kertas fenolik (bukan terwarnai): Menawarkan ketebalan seragam dan kemasan permukaan. Tipikal Tg ≈ 135 ° C, TD ≈ 320 ° C, digunakan dalam laminates rata.
Serat kaca fenolik (dicincang/Mat): Menggabungkan kekukuhan yang tinggi dengan ketahanan terma (Tg ≈ 145 ° C, TD ≈ 350 ° C).
Di seluruh semua varian, sistem fenolik mendapat manfaat daripada retardan api bebas fosforus (10-15 %berat), yang menggalakkan lapisan char intumescent dan mengekalkan kekuatan dielektrik pada 200 ° C.
Polyethylene terephthalate (PET) dan polybutylene terephthalate (PBT) serat memberikan sifat tegangan yang sangat baik dan kehilangan dielektrik yang rendah. Sendiri, serat ini mempunyai Tg ~ 80 ° C; Walau bagaimanapun, pengadunan dengan termoset tinggi TG atau menambah 5-15 wt % nano -msio₂/al₂o₃ boleh meningkatkan TG hingga 110-120 ° C dan TD dengan 30-40 ° C. Tikar panjang atau helai pendek boleh dibentuk menjadi bentuk yang rumit, dengan resistiviti kelantangan yang ditahan melebihi 200 ° C.
Penggubal Nano -Filler:
3-10 wt % nano -silica atau alumina melalui sol -gel sol atau pencampuran tinggi yang menyekat mobiliti rantai, menaikkan TG dan TD.
Rangkaian Crosslinking:
Crosslinkers pelbagai fungsi (contohnya, triallyl isocyanurate) mencipta rangkaian yang lebih padat. Ketumpatan crosslink optimum (1.5-3 mmol g⁻⊃1;) meningkatkan HDT sebanyak 25-40 ° C.
Retardan api tanpa halogen:
Sistem fosforus/nitrogen (contohnya, ammonium polyphosphate, melamin cyanurate) pada 10-15 % berat mencapai UL 94 V -0 dan meningkatkan pembentukan char tanpa kekuatan dielektrik.
Rawatan Permukaan Serat:
Gandingan silane untuk serat kaca; Plasma atau saiz kimia untuk substrat kapas dan kertas meningkatkan lekatan interfacial dan mengurangkan mikrovoid di bawah beban haba.
| Sistem | TG (° C) | TD (kehilangan jisim 5%, ° C) | Pengekalan Kekuatan Dielektrik @200 ° C |
| Epoksi + 40 vol% serat kaca | 150 | 370 | 88 % |
| Fenolik + Serat Kaca (MAT) | 145 | 350 | 85 % |
| Fenolik + kain kapas | 140 | 330 | 82 % |
| Serat poliester + 10 wt% nano -msio₂ | 115 | 360 | 80 % |
Sistem Plastik Kejuruteraan Menjahit ke penebat elektrik suhu tinggi memerlukan pendekatan yang seimbang untuk tetulang, kimia matriks, dan pemilihan tambahan. Cadangan utama:
Serat kaca epoksi: optimum untuk komponen yang kaku, tinggi.
Phenolic (kapas, kertas, serat kaca): serba boleh untuk bahagian-bahagian yang dibentuk dan laminat dengan keupayaan pembentukan char yang wujud.
Serat poliester: Terbaik untuk bentuk kompleks dengan rintangan haba sederhana.
Kerja -kerja masa depan harus meneroka rangkaian silang silang sendiri, sensor terma tertanam untuk pemantauan masa nyata, dan matriks yang berasal dari bio untuk memenuhi matlamat kelestarian.
