環(huán)氧固化的收縮和內(nèi)應(yīng)力教學(xué)文案

環(huán)氧固化的收縮和內(nèi)應(yīng)力環(huán)氧樹脂在固化過程中的膨脹和收縮體積膨脹——A點(diǎn)熱膨脹到B點(diǎn)反應(yīng)收縮－－從B點(diǎn)體積收縮經(jīng)凝膠點(diǎn)C后，繼續(xù)固化收縮到D點(diǎn)，冷卻收縮－－D點(diǎn)經(jīng)E點(diǎn)（玻璃化溫度Tg的轉(zhuǎn)折點(diǎn)）到F點(diǎn)。Tg以上是高彈態(tài)，即DE段，為高彈態(tài)收縮；Tg以下是玻璃態(tài)，即EF段，為玻璃態(tài)收縮BF的體積變化是固化體系的最大收縮。AF是固化體系固化前后在室溫下的體積變化。C點(diǎn)到F點(diǎn)的體積變化值稱為凝膠后收縮。此值愈小則內(nèi)應(yīng)力相應(yīng)愈低。內(nèi)應(yīng)力主要是玻璃態(tài)的收縮所致。ABCDEFTrTgTCT溫度/C比容積(cm3/g)最大固化收縮冷卻后收縮反應(yīng)收縮凝膠后收縮玻璃態(tài)收縮高彈態(tài)收縮室溫玻璃化溫度固化溫度環(huán)氧固化物的內(nèi)應(yīng)力及其產(chǎn)生機(jī)理內(nèi)應(yīng)力固化內(nèi)應(yīng)力溫度內(nèi)應(yīng)力不均勻溫度場的存在是固化內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的主要因素之一。升溫速率過快散熱條件不同冷卻速率過快環(huán)氧固化物的線脹系數(shù)與纖維，填料或被粘物的線脹系數(shù)相差很大，在使用過程中隨溫度的變化兩者之間因脹縮不均會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力固化物在進(jìn)行機(jī)械加工時，材料與刀具摩擦引起局部過熱，刀具過后又迅速冷卻也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力無應(yīng)力構(gòu)件長期放置，由于環(huán)氧材料受溫度變化及空氣中水分和氧氣作用也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力環(huán)氧樹脂基體的收縮和內(nèi)應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系內(nèi)應(yīng)力體系的化學(xué)結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)內(nèi)因分子結(jié)構(gòu)用量比交聯(lián)程度體系的均勻度正確確定配方工藝條件固化物的線脹系數(shù)了解兩者的關(guān)系環(huán)氧樹脂基體的收縮和內(nèi)應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系A(chǔ)CDEFTrTgTCT溫度/C比容積(cm3/g)最大固化收縮冷卻后收縮反應(yīng)收縮凝膠后收縮玻璃態(tài)收縮高彈態(tài)收縮室溫玻璃化溫度固化溫度結(jié)論內(nèi)應(yīng)力在高彈態(tài)基本不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力在玻璃態(tài)則隨溫度的下降呈直線比例上升內(nèi)應(yīng)力主要是玻璃區(qū)的收縮所致內(nèi)應(yīng)力的大小取決于收縮率的大小Tg越高，玻璃態(tài)收縮越大，內(nèi)應(yīng)力越大Tg下降，玻璃態(tài)收縮減小，內(nèi)應(yīng)力降低無機(jī)填料對內(nèi)應(yīng)力的影響無機(jī)填料的線脹系數(shù)環(huán)氧固化物的線脹系數(shù)小一個數(shù)量級降低體系的收縮率！使用不當(dāng)，反而會增加內(nèi)力力支配固化物內(nèi)應(yīng)力的主要因素內(nèi)應(yīng)力玻璃態(tài)的收縮率玻璃態(tài)的線脹系數(shù)TgTg與室溫的溫度差玻璃態(tài)的彈性模量降低內(nèi)應(yīng)力的途徑減少內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力松馳掉降低內(nèi)應(yīng)力的途徑－材料設(shè)計(jì)選用模量低的、收縮率小的、線脹系數(shù)小的樹脂體系選用韌性樹脂體系選用低溫固化體系加入粉狀無機(jī)填料降低內(nèi)應(yīng)力的途徑－工藝設(shè)計(jì)延長固化持續(xù)時間降低升溫和冷卻速率保持均勻的溫度場進(jìn)行后熱處理以松弛內(nèi)應(yīng)力纖維及填料分布均勻采用壓力凝膠工藝較低的溫度下固化則其零應(yīng)力點(diǎn)較低填料添加有以下幾個作用:

1.導(dǎo)熱性能要求.

2.降低CTE

3.降低成本.

可能出現(xiàn)的問題:

1.長期放置會出現(xiàn)沉積,客戶使用時忘記在原桶中充分混合而達(dá)不到原有設(shè)計(jì)效果.

2.填料的增加,在機(jī)器混膠的狀況下,會增加機(jī)器的磨損.

3.不同填料的添加會產(chǎn)生非常不同的效果.其實(shí)現(xiàn)在灌封料的一個發(fā)展方向就是低CTE，其實(shí)也是另外的一種說法就是高填充型灌封料，在灌封料的填料添加除了需要考核其添加的材質(zhì)外，添加的能力也是一個比較高的技術(shù)，需要大量添加而不影響工藝性也不會出現(xiàn)大量的沉淀。在部分高導(dǎo)熱的灌封料中，CTE可以做到24ppm，導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)到0.8左右。A料里面加不進(jìn)去就加到固化劑里面，并保證不沉降，確保工藝性。就是典型的高技術(shù)灌封料。當(dāng)然也是使用在特定