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酚醛模壓復合材料制品裂紋產生原因及對其質量的影響

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-04-30  瀏覽次數:133
核心提示:在多年酚醛模壓復合材料制品研制工作中,發現少數制品在不同時期有大小不等、深淺不一的裂紋出現,嚴重影響了制品質量和使用。本文通過對酚醛模壓復合材料制品力學與熱學性能、制品裂紋出現特點等進行分析,闡述了裂紋產生根本原因,接著深入闡述了制品應力種類及其產生原因,最后闡述了應力、裂紋對制品的影響等;此外,還闡述了應力對制品宏觀影響表現形式等。
1  前  言
      生產應用近90年歷史的熱固性酚醛樹脂,因原料易得、價格低廉,具有良好機械強度、電絕緣、阻燃、耐腐蝕、耐輻射、瞬時耐高溫耐燒蝕及樹脂本身具有極大改性余地等綜合優良性能,被廣泛應用于電氣工業、交通運輸業、航空航
天及空間技術業、建筑業、采礦業等領域,并以熱固性、耐熱性工程塑料等美稱聞名于世。

      酚醛模壓復合材料制品(以下簡稱“PF模壓制品”)尺寸穩定、蠕變極小,但制品較脆、收縮率高、不耐堿、易吸潮:抗沖擊性差。在后期貯存使用過程中,制品顏色逐漸變深、部分制品有輕微變形、少數制品出現不同程度裂紋,嚴重時制品沿裂紋方向破壞等,這些情況在一定程度上影響了制品質量,進而限制其應用。在多年研制和使用過程中,發現制品出現的質量問題多數由裂紋引起,現將相關資料整理出來與大家交流。

2 PF模壓制品力學與熱學性能簡述

      PF模壓制品性能有多種,但與裂紋產生相關的性能主要是它的力學和熱學性能,其中又以拉伸強度和熱膨脹性能影響最為突出。其力學和熱學性能概況如下:
      ①酚醛樹脂是由C-C鍵組成的芳香鏈高分子化合物,再由-CH2.-鍵把剛性很大的酚連接起來而成,分子結構決定了樹脂分子內旋轉十分困難,故剛性大、柔順性差,其斷裂延伸率僅為(1.2~2)%,比增強材料低;其模壓復合材料
制品脆性大,斷裂延伸率為(1.2~2.5)%,是環氧制品的1/5 - 1/2。因而其分子結構決定了樹脂在力作用下極易產生
裂紋等。
      ②酚醛樹脂因固化時析出低分子物質而體收縮較大,其澆鑄體收縮率為(8  -  10)%;模壓制品為(3- 5)%,是環氧制品的(2 -4)倍…,高收縮率使制品易產生應力,進而出現變形、裂紋等。

資料下載:   酚醛模壓復合材料制品裂紋產生原因及對其質量的影響.pdf
 
 
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