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環氧樹脂灌封料及其工藝和常見問題

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-02-10  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:75

1 放電、線間打火或擊穿現象

     由于灌封工藝不當,器件在工作時會產生放電、線間打火或擊穿現象,這是因為這類產品高壓線圈線徑很小(一般只有0.02mm~0.04mm),灌封料未能完全浸透匝間,造成線圈匝問存留空隙。由于空隙介電常數遠小于環氧灌封料,在交變高壓條件下會產生不均勻電場,引起局部放電,使材料老化分解造成絕緣破壞。從工藝角度來看,造成線間空隙有兩方面原因:(1)灌封時真空度不夠高,線問空氣未能完全排除,使材料無法完全浸滲;(2)灌封前試件預熱溫度不夠,灌入試件物料黏度不能迅速降低,影響浸滲。對于手工灌封或先混合脫泡后真空灌封工藝,物料混合脫泡溫度高、作業時間長或超過物料適用期以及灌封后產品未及時進入加熱固化程序,都會造成物料黏度增大,影響對線圈的浸滲。熱同性環氧灌封材料復合物,起始溫度越高黏度越小,隨時間延長黏度增長也越迅速。因此,為使物料對線圈有良好的浸滲性,操作上應注意做到灌封料復合物應保持在合適的溫度范圍內,并在適用期內使用完畢。灌封前試件要加熱到規定溫度,灌封完畢應及時進入加熱固化程序,灌封真空度要符合技術規范要求。

2 、器件表面縮孔、局部凹陷、開裂
 
       灌封料在加熱同化過程中會產生兩種收縮:由液態到固態相變過程中的化學收縮和降溫過程中的物理收縮。固化過程中的化學變化收縮又有兩個過程:從灌封后加熱化學交聯反應開始到微觀網狀結構初步形成階段產生的收縮,稱之為凝膠預固化收縮;從凝膠到完全固化階段產生的收縮我們稱之為后固化收縮。這兩個過程的收縮量是不一樣的,前者由液態轉變成網狀結構過程中物理狀態發生突變,反應基團消耗量大于后者,體積收縮量也高于后者。如灌封試件采取一次高溫固化,則固化過程中的兩個階段過于接近,凝膠預同化和后固化近乎同時完成,這不僅會引起過高的放熱峰、損壞元件,還會使灌封件產生巨大的內應力造成產品內部和外觀的缺損。為獲得良好的制件,必須在灌封料配方設計和固化工藝制定時,重點關注灌封料的同化速度與固化條件的匹配問題。通常采用的方法是依照灌封料的性質、用途按不同溫區分段同化。在凝膠預固化溫區段灌封料同化反應緩慢進行、反應熱逐漸釋放,物料黏度增加和體積收縮平緩進行。此階段物料處于流態,則體積收縮表現為液面下降直至凝膠,可完全消除該階段體積收縮內應力。從凝膠預固化到后同化階段升溫應平緩,固化完畢灌封件應隨加熱設備同步緩慢降溫,多方面減少、調節制件內應力分布狀況,可避免制件表面產生縮孔、凹陷甚至開裂現象。對灌封料固化條件的制訂,還要參照灌封器件內元件的排布、飽滿程度及制件大小、形狀、單只灌封量等。對單只灌封量較大而封埋元件較少的,適當地降低凝膠預固化溫度并延長時間是完全必要的。
 
3 、固化物表面不良或局部不固化
 
       固化物表面不良或局部不固化等現象也多與固化工藝相關。中國環氧樹脂行業協會專家表示,其主要原因是計量或混合裝置失靈、生產人員操作失誤;A組分長時間存放出現沉淀,用前未能充分攪拌均勻,造成樹脂和固化劑實際比例失調,B組分長時間敞口存放,吸濕失效;高潮濕季節灌封件未及時進入固化程序,物件表面吸濕。總之,要獲得一個良好的灌封及固化工藝的確是一個值得高度重視的問題。
 
 
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