Теплоизоляционные плиты: FR4, 3240, бакелит, полиимидная плита PI, электротехнический ламинат, GPO-3

Знаете ли вы, какие теплоизоляционные плиты обычно используются? Это FR4, эпоксидная плита 3240, бакелит, полиимидная плита PI, электротехнический ламинат и GPO-3. Ниже мы подробно рассмотрим характеристики и области применения этих шести изоляционных материалов.

1. FR4 (эпоксидная стекловолокнистая плита)

Состав: изготовлена из эпоксидной смолы и стеклоткани, ламинированных вместе.

Основные характеристики:

Стабильная высокотемпературная стойкость, длительная рабочая температура 130-140 °C;

Высокая механическая прочность и огнестойкость UL94 V-0;

Стабильные диэлектрические свойства, химическая стойкость и превосходная точность размеров.

Типичные области применения: подложки печатных плат, компоненты изоляции для электрооборудования, сепараторы трансформаторов и т. д.

Преимущества: сбалансированные общие характеристики и превосходная экономическая эффективность.

Недостатки: материал относительно хрупкий, что может привести к образованию заусенцев при сверлении.

2. Эпоксидная плата 3240

Состав: эпоксидная смола в качестве основы, ламинированная бесщелочной стеклотканью, которая более однородна, чем FR4.

Основные характеристики:

термостойкость достигает класса B (155°C), механическая прочность превосходит FR4 и отличается высокой прочностью на изгиб;

низкая диэлектрическая проницаемость (4,5–5,5), отличная дугостойкость.

Типичные области применения: компоненты изоляции для высоковольтных электроприборов, пазовые клинья двигателей, компоненты изоляции прецизионных выключателей и т. д.

Преимущества: стабильная работа в условиях высоких температур, подходит для изготовления прецизионных компонентов.

Недостатки: высокая стоимость производства, требуется специализированное оборудование для обработки.

3. Бакелитовая плита (фенольная плита)

Состав: Изготавливается путем ламинирования фенольной смолы бумагой из хлопкового волокна или древесной целлюлозы.

Основные характеристики:

Низкая стоимость, простота обработки (можно пилить и сверлить), определённая степень дугостойкости;

Относительно низкая термостойкость (длительное использование при температуре ниже 105°C), высокое водопоглощение и склонность к деформации во влажной среде.

Типичные области применения: низковольтные электрические шкафы, распределительные щиты, изоляционные прокладки приборов и т. д.

Преимущества: Доступная цена, подходит для крупносерийного производства неточных компонентов.

Недостатки: Низкие экологические характеристики (содержит выбросы формальдегида) и склонность к карбонизации в условиях высоких температур.

4. Лист полиимида (например, Kapton)

Состав: В основном изготавливается из полиимидной плёнки или ламината.

Основные характеристики:

Сверхвысокая термостойкость, длительная эксплуатация при температурах свыше 260 °C, радиационная стойкость и химическая инертность;

Выпускается в гибком или жестком исполнении с чрезвычайно низкими диэлектрическими потерями (всего 0,002–0,003).

Типичные области применения: изоляция кабелей в аэрокосмической отрасли, гибкие печатные платы FPC, компоненты высокотемпературной изоляции двигателей и т. д.

Преимущества: Оптимальная производительность в экстремальных условиях.

Недостатки: Высокая стоимость (примерно в 5–10 раз выше, чем у FR4) и сложность обработки.

5. Электротехническая ламинированная древесина (изоляционная ламинированная древесина)

Состав: Изготовлен из ламинированного композита из древесного шпона и фенольной/эпоксидной смолы.

Основные характеристики:

Механическая прочность, близкая к прочности металла, что позволяет выполнять точную механическую обработку, например, точение, и обладает превосходной маслостойкостью.

Термостойкость около 120 °C, склонность к расслоению во влажной среде.

Типичные области применения: изоляционные опоры трансформаторов, направляющие распределительных коробок и изоляционные компоненты для горнодобывающего электрооборудования.

Преимущества: Лёгкий вес и простота обработки.

Недостатки: Низкая огнестойкость (требуется добавление антипирена), подверженность воздействию влаги и плесени.

6. GPO-3 (Ненасыщенный полиэфирный стекловолокнистый картон)

Состав: Изготовлен из ненасыщенной полиэфирной смолы, ламинированной стекловолокнистым матом.

Основные характеристики:

Отличная огнестойкость (соответствует классу UL94 V-0), превосходная дугостойкость (до 180 секунд).

Термостойкость около 155°C и более высокая ударопрочность, чем у FR4.

Типичные области применения: перегородки высоковольтных распределительных устройств, дугогасительные экраны, изоляционные компоненты для железнодорожных перевозок и т. д.

Преимущества: Высокая пожаробезопасность, особенно подходит для условий с высоким риском возникновения дуги.

Недостатки: Низкая прочность материала, склонность к старению под воздействием длительного УФ-излучения.

Вышеуказанные шесть типов изоляционных плит, благодаря своим уникальным эксплуатационным преимуществам, играют незаменимую роль во многих областях, таких как электротехника, электроника и аэрокосмическая промышленность. При выборе изоляционной плиты необходимо учитывать такие факторы, как рабочая температура, уровень напряжения, требования к механической прочности и бюджет, чтобы определить наиболее подходящий изоляционный материал и обеспечить безопасную и стабильную работу оборудования.