環(huán)氧板,fr4環(huán)氧板,絕緣板,絕緣板廠家,環(huán)氧板廠家,安徽絕緣板廠家,玻釬板,生產(chǎn)加工定制玻璃纖維板
環(huán)氧板材料的界面相容性是指在制備、加工和使用過程中,環(huán)氧板材料各組元之間的相互配合程度。這主要包括兩大部分一物理相容性和化學(xué)相容性。前者主要是指在應(yīng)力作用下和溫度變化時,材料性能和材料參數(shù)之間的關(guān)系。這又可以分為力學(xué)相容性和熱物理相容性。力學(xué)相容性主要是指環(huán)氧板材料基體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和韌性,可以將外部載荷均勻地傳遞到增強(qiáng)體上,而不會產(chǎn)生明顯的不連續(xù)現(xiàn)象。熱物理相容性則主要是指基體和增強(qiáng)體在溫度變化時相互配合的程度。本章主要介紹物理相容性的熱物理相容性問題。環(huán)氧板材料的化學(xué)相容性相對較為復(fù)雜,其中最重要的問題是基體與增強(qiáng)體的化學(xué)反應(yīng),本章也將對其進(jìn)行簡要介紹。
一般而言環(huán)氧板材料的制備溫度材料的制備溫度和服役溫度都有所差別,而基體和增強(qiáng)體的熱膨脹系數(shù)也會有所不同。因此,環(huán)氧板材料在服役時便會產(chǎn)生熱應(yīng)力,這將對環(huán)氧板材料性能產(chǎn)生一定的
無論環(huán)氧板材料界面是以何種方式結(jié)合的,環(huán)氧板材料總是在一定溫度下制備的,而在該溫牌下,環(huán)氧板材料各組元是熱膨脹匹配的。然而,環(huán)氧板材料一般在高于或低于制備溫度下服役。紙維和基體便會因熱膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生熱失配,進(jìn)而產(chǎn)生界面熱應(yīng)力。界面熱應(yīng)力又分為徑向熱應(yīng)力、軸向熱應(yīng)力和環(huán)向熱應(yīng)力。其中,徑向熱應(yīng)力是由纖維徑向與基體熱失配引起的,軸向熱應(yīng)力是由纖維軸向與基體熱失配引起的,環(huán)向熱應(yīng)力則是由纖維環(huán)向與基體熱失配產(chǎn)生的。軸向熱應(yīng)力較大時可能造成基體屈服或開裂,徑向熱應(yīng)力和環(huán)向熱應(yīng)力則可能使界面脫黏。圖8- 1所示為由于熱應(yīng)力導(dǎo)致的界面脫黏和基體開裂的微觀形貌。下面主要介紹軸向熱應(yīng)力。
一般而言,高模量、高強(qiáng)度纖維的熱膨脹系數(shù)小于基體的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)環(huán)氧板材料服役溫度低于其制備溫度時,基體收縮程度大于纖維軸向收縮程度。此時,纖維受壓應(yīng)力,基體受拉應(yīng)力。而當(dāng)環(huán)氧板材料服役溫度高于其制備溫度時,基體擴(kuò)張程度則會小于纖維軸向伸長程度。此時,纖維受拉應(yīng)力,基體受壓應(yīng)力。
熱應(yīng)力對環(huán)氧板合材料性能的影響體模量,熱膨脹系數(shù)又較小,基體在對于大多數(shù)的聚合物基環(huán)氧板材料,纖維模量評力,基體受拉應(yīng)力。這將降低環(huán)氧板材料的壓固化時又會產(chǎn)生較大收縮。因此,纖維般受壓應(yīng)科產(chǎn)生想曲變形甚至纖維斷裂。縮性能和斷裂韌性,熱應(yīng)力嚴(yán)重時還可能使環(huán)氧板材料
對于金屬基環(huán)氧板材料,若纖維的熱膨脹系數(shù)小于基體的熱膨脹系數(shù),則環(huán)氧板材料從制備溫度降至室溫時,纖維將受壓應(yīng)力,基體受拉應(yīng)力。這將降低環(huán)氧板材料的屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斯袋韌性等。纖維受壓應(yīng)力時往往不能同時有效承教,導(dǎo)致環(huán)氧板材料的實際強(qiáng)度低于按混合法則計算的理論強(qiáng)度。
對于陶瓷基環(huán)氧板材料,理想的狀況也是承載之前增強(qiáng)體受拉應(yīng)力,基體受壓應(yīng)力,以提高基體的開裂應(yīng)力。但纖維的熱膨脹系數(shù)可能比基體的小或與基體接近,且陶瓷基環(huán)氧板材料使用溫度一般較高,從而造成在某一區(qū)間內(nèi)熱物理相容而另-一溫度區(qū)間熱物理不相容。而基體的斷裂韌性又較低,因而增強(qiáng)體軸向的熱失配可能導(dǎo)致基體產(chǎn)生裂紋并損傷增強(qiáng)體。這可能造成陶瓷基環(huán)氧板材料的某些性能在高溫下反而優(yōu)于在低溫下的性能。例如,對于C/SiC環(huán)氧板材料,碳纖維的軸向熱膨脹系數(shù)為-0.14X10-°~1.7X10-/C, 而sic的熱膨脹系數(shù)約為165x10σ.9x10-*/心,大于碳纖維的熱膨脹系數(shù)。該環(huán)氧板材料的制備溫度約為合特科內(nèi)低征下熱失配田嚴(yán)重,甚至基體產(chǎn)生裂紋。由于環(huán)境中的氧可通過該裂紋進(jìn)人復(fù)理的為嚴(yán)質(zhì),花行0安合材料在空氣中失重的影響??梢杂谐?,段精化能包科關(guān)
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