環(huán)氧板,fr4環(huán)氧板,絕緣板,絕緣板廠家,環(huán)氧板廠家,安徽絕緣板廠家,玻釬板,生產(chǎn)加工定制玻璃纖維板
為防止基體和增強體發(fā)生化學反應(yīng),非氧化物環(huán)氧板材料的界面層只能使用非氧化物。目前.研究最多的是PyC和BN界面。由于氧化物工作溫度較低.PyC和BN在工作溫度下和氧化物還是熱化學穩(wěn)定的,界面層不會與氧化物增強體或基體發(fā)生強烈反應(yīng)。因此,PyC和BN也是氧化物/非氧化物和非氧化物/氧化物環(huán)氧板材料理想的界面層。
PyC界面層是典型的具有層狀晶體結(jié)構(gòu)的界面層材料。它在提高環(huán)氧板材料力學性能方 面具有無可比擬的優(yōu)勢,但PyC界面層的抗氧化性能較差。在空氣中,高于400 C時,PyC便開始氧化,并隨著溫度升高而急劇加快。實際應(yīng)用時,若存在基體的保護,PyC界面層仍可使用到較高的溫度。六方BN具有與石墨類似的晶體結(jié)構(gòu),相對于PyC界面層具有較高的抗氧化性能、較高的層間結(jié)合強度、較低的電導率和介電常數(shù)。BN氧化后生成玻璃的B,O3,可填充在基體或界面層中的裂紋及界面處的間隙,阻止外界氣體對增強體進-步侵蝕。因此,BN界面層可提高陶瓷基環(huán)氧板材料的抗氧化能力,并且BN的晶化程度越高,環(huán)氧板材料的抗氧化性能越強。由于六方BN具有與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu),因而BN也能提高環(huán)氧板材料韌性。但BN的層間結(jié)合強度比PyC高,故BN界面的環(huán)氧板材料強度較高,韌性較低。一般而言,PyC界面層的最佳厚度為100~300nm,BN界面層的最佳厚度為300~500nm.為提高環(huán)氧板材料的韌性和抗氧化性,還可以采用環(huán)氧板界面層。環(huán)氧板界面層可使裂紋在界面上發(fā)生多次橋接、偏轉(zhuǎn)和脫黏,從而提高裂紋擴展阻力。常用的環(huán)氧板界面層有BN/PyC/ BN, BN/PyC/SiN4, SiC/PyC/SiC及BN/SiC等。若兩層界面層多次重復環(huán)氧板,則可表示為 ( BN/SiC)n,n表示重復次數(shù)。
上述非氧化界面層一般采用化學氣相滲透/沉積(CVI/CVD)的方法制備。通過調(diào)節(jié)沉積溫度、壓力和時間等參數(shù),可實現(xiàn)在納米尺度對界面層的厚度進行控制,也可以通過更換先驅(qū)體,實現(xiàn)不同界面層或環(huán)氧板界面層的制備。
PyC界面層通常采用碳氫化合物如甲烷(CH4)、丙烯(C3H)、乙炔(C2H2)等在高溫下 (1 000 C左右)裂解來沉積。由于先驅(qū)體分子體積較小,擴散較快,因而PyC在纖維束和預制體中沉積都有良好的均勻性。沉積溫度、沉積氣氛沉積壓力氣流量等因素都對PyC界面層有著重要影響。沉積溫度過高或氣氛選擇不合理會使界面層變得粗糙。粗糙的PyC界面層不僅不能實現(xiàn)界面弱結(jié)合,還會對纖維造成損傷,從而大大降低環(huán)氧板材料的性能。H可使界面層更光滑,而金屬鎳和氯化物則使界面層更粗糙。
BN界面層的制備過程與CVD制備BN纖維的過程類似,采用BCl3和NH3在800 ~ 1 200C,3~5 kPa壓力下反應(yīng)得到,一 般采用氮氣作為載氣。由于先驅(qū)體分子較大,因而BN在纖維束和預制體中沉積時均勻度不同,前者較為均勻。另外,沉積溫度和壓力升高也會降低界面層的均勻度。因此,沉積時可適當降低溫度和壓力,以提高BN界面層的均勻性。
環(huán)氧板界面層可采用交替沉積工藝或共沉積工藝制備。前者更容易實現(xiàn),這是因為不同先驅(qū)體沉積條件有所不同,實現(xiàn)共沉積比較困難。
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