|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы ветствующими отвердителями, подвергаемые, как правило, термообработке. В последнее время неметаллические материалы применяют и для изготовления упругих элементов. Наиболее перспективным из таких материалов является прозрачное кварцевое стекло [98]. Это стекло уникально по физико-механическим и химическим свойствам: модуль упругости 74,5 ГПа, коэффициент Пуассона 0,17-0,19, предел прочности при сжатии 650, при изгибе НО, при растяжении 60, при ударном изгибе 0,11-0,30 МПа, температурный коэффициент линейного расширения 5-10" 1/°С, допустимая температура эксплуатации 1100° С. В отличие от большинства материалов модуль упругости кварцевого стекла с возрастанием температуры (до 700-800° С) возрастает, механическая прочность при повышении температуры увеличивается (при 1100° С на 50-60% больше, чем при нормальной температуре). Полуфабрикаты из кварцевого стекла хорошо поддаются газоплазменной, механической, ультразвуковой и электронно-лучевой обработке. Отработана технология диффузионной сварки кварцевого стекла с металлами. Все это создает предпосылки для широкого использования этого материала в датчиковой аппаратуре. Применение клеев в датчиковой аппаратуре упрощает технологический процесс и снижает трудоемкость сборки датчиков. Клеи позволяют значительно снизить массу конструкции, устраняют опасность возникновения гальванических пар, способствуют равномерному распределению напряжения в местах соединения, . а в ряде случаев повышают надежность датчика. В современной датчиковой аппаратуре применяют в основном синтетические клеи. Их используют для склеивания силовых конструкций из металлических и неметаллических материалов и реже - для конструкций несилового назначения. Жесткость условий эксплуатации датчиков обусловливает ряд специфических требований, предъявляемых к клеевым соединениям: способность сохранять высокую механическую прочность при воздействии вибрации, изменяющихся силовых нагрузок, высоких и низких температур, агрессивных сред, сохранять сопротивление изоляции токоведущих элементов в широком диапазоне рабочих температур, стойкость к воздействию радиации, глубокому вакууму и тропическим условиям. Для обеспечения этих требований при проектировании датчиков учитывают следующие факторы: способность клеевых соединений хорошо работать на сдвиг и равномерный отрыв и неудовлетворительно на «отдир» при наличии концентрации напряжений; необходимость подготовки склеиваемых поверхностей (зашку-ривание, полировка, шлифовка, дробепескоструйная и химическая обработки); эта подготовка увеличивает шероховатость поверхности склеиваемого материала, создает активную поверхность 140 контакта, что обеспечивает хорошую сцепляемость клея с поверхностью детали; влияние толщины клеевого слоя на адгезионную прочность; как правило, с уменьшением толщины клеевого слоя внутреннее напряжение в нем уменьшается и возрастает его прочность; необходимость правильного выбора давления на склеиваемые поверхности. При недостаточном давлении образуется пористое и не прочное клеевое соединение неравномерной толщины. При избыточном давлении может образоваться слишком тонкий и неравномерный слой, так называемая «голодная склейка», что также снижает прочность соединения; влияние температуры отверждения на прочность клеевого шва. В клеевом слое, отвержденном без прогрева, процессы структиро-вания протекают значительно медленнее и часто неполностью. Введение дополнительной термообработки завершает полимеризацию до конца и в ряде случаев значительно улучшает и стабилизирует физико-механические характеристики клеевого шва; влияние коэффициентов термического линейного расширения. Различие в коэффициенте линейного расширения клея и склеиваемого материала часто является причиной разрушения клеевого соединения; поверхностные явления на границе клея (адгезива) и склеива- емого материала (субстрата). При подборе клея принимают во внимание специфическое взаимодействие его функциональных групп с субстратом. В настоящее время вопрос о взаимодействии в зоне контакта адгезив - субстрат рассматривается в более общем плане, как возможность возникновения функциональных групп в процессе формирования клеевого шва. Это доказано работами профессора А. Г. Санжаровского и его учеников [96]. Таким образом, эффективное применение клеевых соединений обеспечивается правильным выбором состава клея, колструкции шва, а также технологии процесса склеивания. Эпоксидные клеи. В диапазоне рабочих температур от -60° С до --150° С целому ряду перечисленных требований удовлетворяют эпоксидные клеи. Им присущи высокие диэлектрические и физико-механические характеристики, хорошая адгезия к широкому ассортименту материалов - металлам (сталям, алюминиевым, магниевым и титановым сплавам, молибдену, вольфраму, латуни, серебру), стеклу, керамике, слоистым пластикам, пено-пластам, прессматериалам как при склеивании их между собой, так и в различных сочетаниях. Клеевой шов, образованный этими клеями, работоспособен при воздействии динамических и вибрационных нагрузок, вакуума, влаги, радиации. Предел прочности клеевого соединения, проверенного на образце из стали (сдвиг, отрыв), при температуре 20° С составляет примерно 20 МПа. Отсутствие растворителей в составе композиции определяет малую усадку эпоксидных клеев, что весьма желательно, особенно при изготовлении тензорезисторных датчиков. Все sto в сочетаний с технологичиостью, возможностью широкого выбора режима полимеризации от комнатного до горячего отверждения, возможностью применения небольшого давления при склегвании (до 10* Па), хорошей зазорозаполняемостью, малой вязкостью способствует широкому применению этих клеев при изготовлении датчиков. При этом для приклеивания разнородных материалов в основном используется эпоксидная композиция ЭЗК-6 на эпоксидной смоле ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином (НЭПА). В качестве наполнителя используется кварц, в качестве пластификатора - полиэфир МГФ-9. Полиэтиленполиамин переводит эпоксидную смолу ЭД-20 в твердое состояние за счет реакции с эпоксигруппой при комнатной температуре. Введение термообработки при температуре 120° С в течение 4 ч значительно увеличивает теплостойкость клеевого шва и улучшает физико-механические характеристики. Простота и удобство способа нанесения ЭЗК-6, возможность вьшолнения процесса склеивания при нормальных или сравнительно невысоких температурах в сочетании с высокими характеристиками клеевого шва обеспечили широкое использование эпоксикомпозиции ЭЗК-6 в датчиковой аппаратуре с диапазоном рабочих температур от -60 до +150° С. С целью расширения рабочего интервала температур эпоксидные смолы модифицируют другими, более теплостойкими связующими - кремнийорганическими, полиамидными, фенольными, карборановыми и другими смолами. Клеи на основе эпоксикремнийсрганических смол. Для рабочего диапазона от -60 до --250° С находят применение клеи К-300-61 и К-400 на основе эпоксикремнийорганических смол. Клеи имеют простую технологию приготовления и нанесения и способны отверждаться в нормальных условиях или при небольшом нагреве (при 80° С - 4 ч). Так же, как и эпоксидным компаундам, им присущи высокие электроизоляционные и прочностные свойства, а также работоспособность при воздействии перечисленных влияющих факторов. В датчиках клеями К-300-61 и К-400 склеивается целый ряд как металлических, так и неметаллических материалов. Эпоксиполиамидные клеи холодного отверждения для работьз при низких температурах. При склеивании отдельных элементов датчиков и особенно при наклеивании тензорезисторов на объект измерения часто нагрев бывает не только нежелателен, но, по ряду причин, недопустим. В этом случае применяют клеи холодного отверждения, которые полимеризуются при температуре окружающей среды. Удовлетворительно при низких температурах (порядка -196° С) работают эпоксиполиамидные клеи ЭПК-1 и ВК-9. Рабочий предел плюсовых температур этих клеев --125° С, допускается кратковременное воздействие до --250° С. 142 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 База недвижимости квартир. На сайте агентства недвижимости Санкт Петербург. |