Просмотры: 0 Автор: редактор сайта публикация времени: 2025-06-16 Происхождение: Сайт
По мере того, как питания становятся более компактными и работают при более высоких токах и скорости переключения, локализованные горячие точки могут превышать стандартные пределы полимера. Инженерные пластмассы , при правильном усилении и изменении, обеспечивают термическую и диэлектрическую надежность, необходимую для надежной изоляции в двигателях, трансформаторах и электронике. Эта работа посвящена трем широко используемым системам и их адаптированным подходам к тепловой стабильности.
Температура термического разложения (TD): температура потери массы 5–10 % посредством термогравиметрического анализа (TGA).
Температура стекла (TG): начало подвижности полимерной цепи, измеренная с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).
Температура отклонения тепла (HDT): температура, при которой образец изгибается под определенной нагрузкой.
Диэлектрическая прочность и объемный прочность на высокой температуре и удельное сопротивление объема: измерено при повышенных температурах для оценки деградации изоляции.
Эпоксидные системы обеспечивают высокую плотность сшивки, отличную адгезию и хорошую базовую TG (~ 130 ° C). Усиление стеклянного волокна (30–60 %) еще больше повышает стабильность размерных и повышает как TG, так и TD. Правильная силановая связь (например, γ -глицидоксипропилтриметоксизилан) усиливает связку волокон -матрицы, смягчающие границы раздела при термическом цикле. Типичная производительность:
Увеличение TG: 130 → 150 ° C при 40 об. % Стеклянное волокно
TD (5 % потеря массы): ~ 340 → 370 ° C
Фенольные смолы по своей природе обременяны и сопротивляются тепло и могут быть усилены тремя типами субстрата:
Хлопковая ткань (тканая): обеспечивает гибкость и жесткость. Идеально подходит для формованных деталей; Tg ≈ 140 ° C, TD ≈ 330 ° C.
Фенольная бумага (без пелена): предлагает равномерную толщину и отделку поверхности. Типичный Tg ≈ 135 ° C, TD ≈ 320 ° C, используется в плоских ламинатах.
Фенольное стекловолокно (нарезанное/коврик): объединяет высокую жесткость с термической надежностью (Tg ≈ 145 ° C, TD ≈ 350 ° C).
Во всех вариантах фенольные системы извлекают выгоду из фосфора на основе галогенов, негативных огнезащитных загрязнений (10–15 мас. %), Которые способствуют многочисленным слоям ChAR и сохраняют диэлектрическую силу при 200 ° C.
Волокна полибутилентерефталата (PBT) полибутилентерефталата (PBT) полибутилентерефталата (PBT) обеспечивают отличные растягивающие свойства и низкие диэлектрические потери. В одиночку эти волокна имеют Tg ~ 80 ° C; Тем не менее, смешивание с высокой TG -термосрогами или добавление 5–15 мас. % Нано -сио -sio₂/al₂o₃ может увеличить Tg до 110–120 ° C и TD на 30–40 ° C. Длинные коврики или короткие нити могут быть отлиты в сложные формы, с сохраняющимся удельным удельным сопротивлением выше 200 ° C.
Nano -Filler Incorporation:
3–10 мас. % Наносилика или глинозем с помощью sol -gel in -situ или смешивания с высоким уровнем ограничивает подвижность цепи, повышая TG и TD.
Сеть сшивание:
Многофункциональные сшивки (например, Triallyl Isocyanurate) создают более плотные сети. Оптимальная плотность сшивки (1,5–3 ммоль G⁻⊃1;) увеличивает HDT на 25–40 ° C.
Галогенные огнезащитные загрязнения:
Системы фосфора/азота (например, полифосфат аммония, меламиновый цианурат) при 10–15 мас. %
Обработка поверхности волокна:
Силановая связь для стеклянного волокна; Плазма или химический размер для подложки хлопка и бумаги улучшает межфазную адгезию и уменьшает микровоиды при тепловой нагрузке.
| Система | TG (° C) | TD (5% потеря массы, ° C) | Удержание диэлектрической прочности при 200 ° C |
| Эпоксидная смола + 40 об.% Стеклянное волокно | 150 | 370 | 88 % |
| Фенольный + стеклянное волокно (коврик) | 145 | 350 | 85 % |
| Фенольная + хлопчатобумажная ткань | 140 | 330 | 82 % |
| Полиэфирное волокно + 10 мас.% | 115 | 360 | 80 % |
Адаптация инженерных пластиковых систем к высокотемпературной электрической изоляции требует сбалансированного подхода к усилению, химии матрицы и отбору добавок. Ключевые рекомендации:
Эпоксидное пласкат волокна: оптимально для жестких, высокопоставленных компонентов.
Фенольный (хлопок, бумага, стеклянное волокно): универсальный для формованных деталей и ламинатов с неотъемлемой способностью обрабатывать символ.
Полиэфирное волокно: лучше всего для сложных форм с умеренной теплостойкостью.
Будущая работа должна исследовать сшитые сшитые сети, встроенные тепловые датчики для мониторинга в реальном времени и полностью полученные био -матрицы для достижения целей в области устойчивого развития.
