ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства полимерных материалов и изделии из них из "Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры" Прп практическом использовании один и тот же полимерный материал, как правило, выполняет несколько функций одновременно, поэтому о пригодности такого матб риала для конкретной радиотехнической конструкции можно судить по совокупности его диэлектрических, механических, химических и теплофизических свойств. [c.13] Получение изделий с необходимой устойчивой структурой обеспечивается либо введением специальных струк-турообразователей в состав кристаллизующихся полимеров (они способствуют образованию однородной мелкокристаллической структуры), либо введением в состав аморфных полимеров армирующих волокнистых веществ и других добавок [4]. [c.14] В зависимости от поведения при нагреве полимерные материалы удобно подразделить на две группы термо-реактивные (реактопласты) и термопластичные (термопласты). [c.14] Реактопласты лри нагреве в начальный момент способны плавиться, однако затем под влиянием температуры, давления, отвердителей, они переходят в неплавкое и нерастворимое состояние вследствие образоваиия пространственных структур. Изделие из такого полимера не способно плавиться и растворяться. Воздействие на него повышенных температур приводит к дополнительному отверждению полимера или к его деструкции (разрушению). [c.14] Особенностью фазовых лереходов аморфных термопластов является наличие достаточно широкого температурного интервала, в котором наблюдается непрерывный переход из твб рдого состояния в высокоэластичное и из высокоэластичного в твердое. Этот температурный интервал называют температурой стеклования Тс- Величина этого интервала и его положение на температурной шкале зависят от состава и структуры полимера, скорости его нагрева и охлаждения, скорости приложения механических усилий. [c.15] При сравнительной оценке поведения изделий, изготовленных из различных полимерных материалов, в условиях кратковременного или длительного воздействия повышенных температур критерием могут служить такие показатели материала, как термостойкость и теплостойкость. [c.15] Термическая деструкция сопровождается отщеплением низкомолекулярных продуктов распада и уменьшением молекулярного веса. Некоторые полимеры в результате термической деструкции могут переходить в мономолекулярное состояние. Так, например, в органических стеклах полная деструкция полимера наблюдается при температурах выше 275 °С. [c.16] В реальных условиях эксплуатации наряду с термической деструкцией имеют место различные окислительные и гидролитические превращения полимеров под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода, воды, озона и других активных веществ. Такие превращения усиливают деструкцию. Поэтому скорость деструкции определяется не только температурой, но и продолжительностью ее воздействия, степенью разрежения воздуха, концентрацией озона и кислорода, влажностью, степенью освещенности образца или полимерного изделия, продолжительностью его контакта с химически активной средой [12]. При оценке степени деструкции полимера критериями служат потери массы Ат или количество выделяющихся при деструкции газов (рис. 1.4 и 1.5). [c.16] Постепенное ухудшение свойств полимерного материала в процессе эксплуатации, обусловленное необратимым изменением его структуры, чаще всего называют тепловым старением. Инициаторами теплового старения полимерных материалов являются солнечная радиация, ультрафиолетовое облучение, ультразвук, электрические и магнитные поля, повышенная концентрация в воздухе кислорода и озона, сера, медь, марганец и другие химически активные вещества, участвующие в окислительновосстановительных реакциях полимеров. Исследование теплового старения — длительный и трудоемкий процесс, однако без таких исследований невозможно оценивать качество полимерного изделия и прогнозировать его долговечность. [c.18] Особенностью поведения полимерных материалов под влиянием механических усилий является возникновение ярко выраженного комплекса релаксационных процессов, проявляющихся в наличии зависимости механических свойств материала от механической предыстории, и значительных обратимых деформаций, достигающих величин порядка сотен процентов для некоторых материалов. Сущность релаксационного процесса состоит в том, что при нарушении по каким-либо причинам равновесного положения системы, восстановление равновесия происходит с некоторым запаздыванием, с релаксацией. Учет релаксационных свойств полимеров необходим для правильной оценки изменения жесткости напряженной конструкции со временем, т. е. для оценки надежности и долговечности полимерного изделия. [c.18] Работоспособность твердого материала чаще всего определяется границами напряжений и температур, в которых он сохраняет достаточную механическую прочность. Критериями прочности твердых материалов служат пределы прочности при разрыве стр и при сжатии Ост- Мы будем пользоваться этими критериями для рравнительной оценки различных полимерных материалов по их механической прочности. [c.18] Однако здесь следует оговориться, что исследованиями последних лет убедительно доказано, что разрушение твердого тела может происходить при напряжениях гораздо более низких, чем предел прочности, и что при заданном напряжении прочность твердого тела зависит от времени воздействия нагрузки. Установлено также, что чем дольше тело находится в на пряженном состоянии, тем П ри меньшей нагрузке произойдет его разрушение и, наоборот, чем меньше приложенное напряжение, тем больше время жизни твердого тела. На основании этих исследований и обобщения результатов многочисленных экспериментов, проводимых под руководством С. Н. Журкова, была разработана теория температурно-временной зависимости прочности твердых тел, согласно которой разрушение тела рассматривается как некоторый кинетический процесс, происходящий во времени. В качестве основной экспериментальной характеристики сопротивления материала статическому разрушению используют механическую долговечность т — время от Момента приложения постоянного на пряження до момента разрушения твердого тела. [c.19] Из изложенного выше становится очевидным, что говорить о прочности материала без указания времени и скорости воздействия внешнего напряжения неправильно и что понятие предела прочности условно. [c.19] Диэлектрические свойства полимеров в значительной степени определяются характером строения полимера, дефектами его структуры, наличием посторонних примесей и релаксационными явлениями, механизм кото-)ых может быть различным 4, 11, 15—18]. [c.21] В электрическом поле существует принципиальное различие. Полярные молекулы имеют постоянный дипольный момент (.1, величина которого зависит от полярности связи углерода с другими атомами и от того, насколько она скомпенсирована другими полярными связями (табл. 1.1). [c.21] С—ОН С—ЫОз С—СООН С—МНо. [c.21] Для него характерно наличие в мономерном звене не-скомиенсированного электрического момента — дипольного момента (л, так как моменты связей С—Н и С—С не равны (табл. 1.1). [c.22] Среди большого числа полимеров особое место занимает немногочисленная группа -полимеров, для которых характе рны неполярное строение молекул и наличие таких специфических свойств, которые предопределили их использование в качестве диэлектриков в высокочастотных устройствах. Их называют высокочастотными пластиками. Ввиду их особой значимости для производства РЭА мы подробнее остановимся на их свойствах в гл. 2. [c.26] Вернуться к основной статье