我們(men) 在進行膠粘劑解決(jue) 方案定製時,客戶經常會(hui) 對膠粘劑耐溫方麵提出要求,特別是應用於(yu) 發熱部件的膠粘劑,膠水耐溫必須高於(yu) 部件發熱環境溫度。而對於(yu) 一些在戶外使用的產(chan) 品,我們(men) 的膠粘劑在耐溫方麵既要滿足冬日寒冷地區的低溫,又要滿足夏季炎熱地區的高溫。關(guan) 於(yu) 膠粘劑的耐溫性能,首先需要界定耐溫的時間和周期問題。
1、瞬時耐溫-膠粘劑瞬間能耐到的溫度
這種情況是指膠粘劑在某個(ge) 高溫下耐受幾秒到幾分鍾不等,累計次數有一定限製。
例如傳(chuan) 統的SMT底部填充膠在波峰焊裏麵的耐溫性就屬於(yu) 此類,經過幾秒鍾的波峰焊(250度左右)或者幾分鍾的回流焊(150度左右)。膠水的瞬時耐溫要求經過此溫度考驗後膠粘劑的基本性能和功能維持不變。
2、循環耐溫-膠粘劑累計能經受的溫度
即膠粘劑在此高溫下周期性或非周期性工作,每次幾分鍾到幾小時甚至更長,累計次數原則上不限。
這種情況在膠粘劑進行可靠性測試時經常碰到,例如高低溫考驗溫度,常見的有雙85測試,還有些是從(cong) 常溫到高溫150度左右幾十幾百甚至上千次循環,每個(ge) 循環幾分鍾到幾個(ge) 小時不等,也有從(cong) 零下到100度左右的。
3、長期耐溫-膠粘劑在某個(ge) 溫度下持續工作
這個(ge) 情況其實是最苛刻的耐溫性要求。一般而言常見的有機膠粘劑無論是聚氨酯還是環氧或者有機矽等等其實都比較難在超過400度的溫度下持續工作的。而一些無機膠粘劑能在1000度甚至更高情況下都能工作的,例如在航空航天等領域的應用。
什麽是耐高溫膠?
市場上耐高溫膠分為(wei) 兩(liang) 類:有機耐高溫膠和無機耐高溫膠。
對於(yu) 膠粘劑耐高溫性的定義(yi) 、分類及評價(jia) 標準國內(nei) 外尚未統一。一般認為(wei) 凡屬下列情況者可視為(wei) 耐高溫膠粘劑。
耐高溫膠判定:
在121~175℃下長期使用(累計1~5a)或者在204~232℃下累計使用20000~40000h
在260~371℃下累計使用200~1000h
在538~816℃下使用2~10min
1250度以下的膠
1750度以下的膠
有機耐高溫膠的特點:
1、材料屬性
一般而言,有機耐高溫膠為(wei) 有機矽、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚酰亞(ya) 胺等材料製成。
另外也可以在環氧膠粘劑配方裏麵通過加入酚醛樹脂及一些填料,改善產(chan) 品的耐溫性。
2、高溫固化
一般有機耐高溫膠(有機矽除外)都需要在高溫下固化,常溫固化的膠粘劑很難達到耐高溫屬性。環氧體(ti) 係耐高溫膠還會(hui) 采取分段分溫區固化的模式,因為(wei) 環氧膠固化時會(hui) 放出大量的熱量,使膠水溫度過高,固化反應太過劇烈,從(cong) 而導致膠水開裂。所以環氧體(ti) 係耐高溫膠一般都會(hui) 現在一個(ge) 較低溫度下(100℃左右)預固化一段時間,然後再調整到高溫下(150℃左右)固化完全。
3、低溫儲(chu) 存
大部分有機耐高溫膠都需要冷凍存儲(chu) ,使用前再解凍回溫,並且這類膠水解凍後必須盡快用完,無法再進行二次冷凍。也有一些耐高溫膠是冷藏存儲(chu) 的,這類膠水回溫後若沒有用完,還可以重新冷藏,不影響他下次的使用效果,僅(jin) 對膠水有效期限有些微影響。
無機耐高溫膠的特點:
1、耐超高溫
無機耐高溫膠耐溫可以達到上千度,可在火中長時間使用,打破了有機耐高溫膠隻耐溫在400℃以下的局限性。
2、高溫燒結
無機膠粘劑都有點類似電子漿料中的高溫燒結漿料,膠水塗布後通過高溫使膠水中的分散介質幾乎全部揮發,最後由晶相結構的結合形成連接或膠粘。
3、脆性
無機類高溫膠性脆,剝離強度都比較低,而剪切強度較高。一般用於(yu) 耐火磚、石棉、陶瓷或這些材質與(yu) 碳鋼之間的粘接或固定。
目前250℃以下以有機矽和各種改性高溫環氧膠為(wei) 主,250~400℃以有機矽樹脂類膠為(wei) 主,超過400℃一般就要選用無機類膠粘劑。
玻璃化溫度與耐溫的關係
玻璃化溫度Tg點是指材料由玻璃態轉變為(wei) 橡膠態的溫度。這種轉變是微觀層麵上的,材料的表觀並不會(hui) 改變,所以玻璃化溫度並不代表材料耐溫的上限。
玻璃化溫度主要影響膠粘劑的線膨脹係數,在工作溫度超過Tg點時,膠粘劑的線性膨脹係數會(hui) 變大,從(cong) 而造成輕微的位移。在一些對於(yu) 精度要求較高,不能產(chan) 生位移的應用,如:AA鏡頭,Tg點才是一個(ge) 耐溫性的考量依據。
對於(yu) 其他僅(jin) 對粘接強度等方麵有要求的應用,即便工作溫度超過Tg點,粘接強度也不一定會(hui) 發生明顯改變,此時我們(men) 可以通過膠水的溫度曲線來考察他的耐溫性能。如下圖:
該款膠水的Tg點為(wei) 45℃,從(cong) 他的溫度曲線看到在45℃時該膠水依然擁有20MPa左右的強度,所以,隻要強度能滿足應用要求,即便工作溫度超過Tg點,膠水也是可以使用的。讀到這裏,相信大家對膠粘劑的耐溫性能有了一個(ge) 全麵的了解,更多膠粘劑應用方案定製,可MK体育恩波利合作伙伴~