硅微粉对环氧树脂灌注料性能的影响

客服主管发布于2016-06-21 15:10:42

来自：安米微纳团队

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石英粉是一种结构上与环氧树脂完全不同的固体无机填料，它的加入可降低环氧树脂灌注料的固化收缩率，提高尺寸稳定性，降低内应力，有效地防止开裂，减少固化时的放热，提高材料耐热、介电性能和导热性，降低使用成本。环氧树脂灌注料常用的填料有石英粉、氢氧化铝、氧化铝和氢氧化镁等粉体材料。石英粉的综合性能好，是目前环氧树脂灌注料中使用最普遍的填料之一。

1石英粉增韧环氧树脂灌注料的原理

1.1应力的形成

填料/环氧树脂复合体系在固化过程中会产生收缩应力和热应力两种应力。首先当温度从室温加热到固化温度时体积发生膨胀。然后在固化温度下发生固体交联反应，即经过凝胶、固化和冷却，体积一直收缩，总收缩率超过5%，因此产生很大的应力。其体积变化如下。

未反应的树脂固化体系从A点开始由室温θr加热到固化温度θc，其体积相应地从A点热膨胀到B点。在固化温度下因固化反应引起体积收缩，经过凝胶点C后继续固化收缩达到D点，固化结束。然后冷却到室温，其体积也因冷却收缩从D点经E点(玻璃化温度θg的转折点)达到F点。在冷却过程中分两个阶段：在θg以上是高弹态，即DE段;θg以下是玻璃态，即EF段，两阶段的线膨胀系数不同，表现在图中为两个不同斜率的直线线段。从A至B点的体积变化是未固化的固化体系的热膨胀。从B至C点是在固化温度θc下固化时间内固化反应引起的收缩，即反应收缩。由D至F点的体积变化是固体体系的冷却收缩，其中DE段为高弹态收缩，EF段为玻璃态收缩。BF段的体积变化是固化体系的最大固化收缩。AF是固化体系固化前后在室温下的体积变化。当树脂体系还是液态时(凝胶以前)，大分子的运动是自由的，它与填料表面的相对位置尚未固定，因此不会产生内应力。重要的是凝胶后的收缩，即空间网络结构形成后的收缩，表现为图1中从C至F点的体积变化值，此值越小则内应力相应也越低。

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