技术干货丨RCD模块材料分析

2023-07-24

01-何为材料?
材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质, 材料是物质,但不是所有物质都称为材料。燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算作材料,往往称为原料。但这个定义并不严格,如炸药、固体火箭推进剂,一般称之为“含能材料”,因为它属于火炮或火箭的组成部分。材料总是和一定的使用场合相联系,可由一种或若干种物质构成。同一种物质,由于制备方法或加工方法不同,可成为用途迥异的不同类型和性质的材料。

在机械设计过程中每个零件材料的选择都至关重要,会直接影响到一个产品的性能。常用机械零部件工程材料种类繁多,大体可以分为金属材料,高分子材料,无机非金属材料,复合材料,本文仅对高分子材料PA66与复合材料PA66+GF30进行浅谈,其余不做过多赘述。




近年来汽车行业发生了翻天覆地的变化,“以塑代钢”成为了时代的主流。塑料制品需要具有高强度,高耐热性的特性。以下为小编整合资料以及个人见解对塑料材料PA66进行简单介绍。

02-塑料材料“PA66”



01

PA66属于高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。
02
PA66(聚酰胺66或尼龙66)是一种热塑性树脂,一般是由己二酸和己二胺缩聚制的。不溶于一般溶剂,仅溶于间苯甲酚等。
03
PA66是生产能力最大、应用最广泛的聚酯产品系列之一。它具有高晶粒度、优异的拉伸性能、弯曲性能、拉伸强度等力学性能,以及优异的超低温性能和有机化学性能。是一种用途广泛、性能稳定、机械性能好、绝缘性能优良、比重小、易于生产加工成型、自熄、耐磨性好的橡胶制品。因此,它被广泛应用于汽车、电子电气、有机化工、机械设备、仪表板、工程建筑等领域。但吸水率高,耐酸性差,干燥超低温冲击性,抗压强度低,吸湿后易产生形变,危及产品的规格可靠性。

实际应用中PA66并不能满足大多数环境要求,所以人们已经以各种方式修改了PA66,从而提高材料的使用范围,而添加玻璃纤维增强使其变为复合材料,就是其中之一。
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。

03-塑料材料“PA66+GF30”

PA66+GF30即添加比例为30%的玻纤增强PA66 ,GF是glass fiber的缩写,指的是玻璃纤维,这是一种改性塑料常用的无机填充材。PA66经过加入了30%玻纤改性后其尺寸稳定性、耐热性、耐老化性都有明显的提升,材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高,耐疲劳强度甚至提高了2.5倍以上,添加30%~35%的玻纤,材料的综合力学性能最佳。(该添加变化同样适用于,PBT,PA,PA6等材料)

PA66+GF30玻纤增强PA66的性能表现在:

01-改善PA66的吸水性,提高制品的尺寸稳定性。
02-提高PA66的阻燃性,以适应电子,电气,通讯等行业的要求。
03-提高PA66的机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属。
04-提高PA66的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。
05-提高PA66的耐磨性,以适应耐磨要求高的场合。
06-提高PA66的抗静电性,以适应矿山及其机械应用的要求。
07-提高PA66的耐热性,以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。
08-降低PA66的成本,提高产品的竞争力。

但如果说PA66+GF30是最完美的材料也不见得,如下小编列举添加玻纤后的部分劣性变化
01-添加玻纤后,所有塑料的韧性降低,而脆性增加;
(特性趋势为添加玻纤越多韧性降低,脆性越高,添加玻纤越少则反之,实验表明添加30%玻纤最为合适)
02-添加玻纤后,由于玻纤的加入,PA66的熔融粘度增大,流动性变差,注塑压力比不加玻纤的有所增加;
03-添加玻纤后,由于玻纤的加入,流动性差,为了正常注塑,所有添加玻纤的注塑温度要比不加玻纤以前提高10℃-30℃;



最后小编拙见,高分子材料与复合材料各有特点,在不同环境要求下运用也各不相同。PA66+GF30运用在RCD模块中无疑是个综合能力适宜的选择,盛位电子作为行业标杆,产品满足绝大多数客户要求, 如MastCurr系列剩余电流检测模块壳体材料选择使用复合材料PA66+GF30或PBT+GF30,MastCurr系列剩余电流检测模块壳体材料通过UL认证,满足上图相应数据。模块满足工作环境温度-40°C~105°C,工作湿度≤95%;存储温度:-40°C~105°C,理论设计寿命≥20年,工作海拔≤4000米,能力出众。


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