книги из ГПНТБ / Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры

це случаев модификаторы вводятся в состав стекол для придания им каких-либо специфических свойств. Так, например, окислы алюминия повышают химическую стойкость стекол; окислы свинца увеличивают плотность, разрывную прочность и диэлектрическую проницаемость; окись цинка увеличивает разрывную прочность; при вве­

пазона СВЧ специально разработаны сорта тугоплавких

в производстве термисторов, фоторезисторов, светофиль­ тров, входят различные полупроводниковые соединения: сульфиды, теллуриды, селепиды олова или висмута.

Электрическая прочность стекол зависит от посторонних

мой полной или частичной кристаллизации стекол опре­ деленного состава. Большинство отечественных марок ситаллов получено в системах окислов: L i O — А 1 2 0 з — S i 0 2 ;

алюминоксид и к кварцевым стеклам, по технологично­ сти они значительно превосходят их. Подготовка стекло­ массы и формование изделий из ситаллов аналогичны

60

производству обычных изделии из стекла. Отличие со­ стоит лишь в том, что в стекломассу при плавлении вво­ дят тонкоизмельченные порошки структурообразователей FeS, Т Ю 2 , фторидов щелочно-земельных металлов или соединении золота, серебра, меди. Эти порошки при теп­

изделий проводится в две стадии. В первой стадии при температурах до 700°С (температура зависит от марки ситалла) происходит интенсивная кристаллизация мате­

температурах выше 1000°С. В результате двухстадийпой тепловой обработки материал приобретает мелко­ кристаллическую структуру (размеры зерен — от 0,04 до 2 мкм) с небольшим содержанием стеклофазы (5—15%), равномерно распределенной по объему.

—отсутствие влагопоглощеипя,

—абсолютная непроницаемость для газов,

—незначительное газовыдсленпе при высоких темпе­ ратурах,

—химическая стойкость,

различных марок может принимать отрицательные и по­ ложительные (до 1 2 0 - Ю - 7 1/°С) значения, что дает воз­ можность получить заданные его значения и приблизить их к ai т я ж е л ы х металлов и т. д. Ситаллы с низким а/, в отличие от других материалов, сохраняют большую ме­ ханическую прочность вплоть до температур 800°С и выдерживают резкие перепады температур от +700 до —60 °С.

Исследования показывают, что переход от стеклооб­ разного состояния к кристаллическому в епталлах со-

61

й р о в о ж д а е т ся значительным снижением Б И tgfi в диа­ пазоне СВЧ . Закономерности изменения электрических параметров спталлов в зависимости от состава, степени кристаллизации, режимов термообработки и при измене­ нии температуры и частоты подробно рассматриваются в [11]. Наибольшей стабильностью параметров при изме­ нении температуры и частоты отличаются ситаллы с бо­ лее плотными кристаллическими структурами типа цельзиана, метаснликата лития и т. д.

Отечественная промышленность выпускает ситаллы для различных целен марок СТ-35, СТ-50-1, СТ-90-1 и многие другие. Они находят применение в изделиях, к которым предъявляются повышенные требования по надежности и долговечности при работе в условиях по­ вышенных температур, тропической влажности, резких температурных перепадов, на высоких и сверхвысоких частотах. Ситаллы используют в СВЧ приборах в каче­ стве подложки для аттенюаторов, в виде опор для креп­ ления з а м е д л я ю щ и х систем ламп бегущей волны, в ка­ честве оболочек резонансных разрядников, в производ­ стве высокостабильиых катушек индуктивности. Ситаллы

соединений стекол и ситаллов с металлами . Они выпу­ скаются в виде паст или суспензий в растворителях, лег­ ко наносятся на поверхность соединяемых изделий. По­ сле соответствующей температурной обработки цемент приобретает мелкокристаллическую структуру, для кото­ рой характерны высокая прочность, термостойкость.

62

пическоп прочностью, отсутствием остаточных деформа ­ ций при статических нагрузках, устойчивостью к радиа­ ции, окислителям, химическим реагентам, плесени, тепло­

ным материалам . Поверхность керамических деталей

Наибольший интерес для использования в качестве

венно синтезированные окислы алюминия, кальция, маг­

свойствами и малыми диэлектрическими потерями при повышенных температурах, что дает возможность полу­ чать на ее основе изоляторы электронных ламп и другие детали ответственного назначения.

Бериллиевая керамика наряду с хорошими электро­ изоляционными и прочностными свойствами, стабильны­ ми вплоть до температур 600—800°С, водо- и кнслотостойкостью характеризуется высокой теплопроводностью, достигающей 36% от теплопроводности меди. Это дает возможность использовать е е ' в качестве термостойкой изоляции, если при этом необходимо обеспечить еще и хороший теплоотвод, т. е. для изоляторов запальных свечей, установочных деталей силовых транзисторов, ди­

к корундовой керамике, но превосходит ее по термостой­ кости и по стабильности свойств в широком температур­ ном интервале.

Керамика на основе двуокиси тория характеризуется самой высокой плотностью и огнеупорностью, однако ее применение ограничено из-за большой стоимости и тех­ нологических трудностей, обусловленных необходимо-

04

нитевидные кристаллы с большой упругостью и прочно­

Абразивность, отсутствие пластичности, высокая тем­ пература спекания, необходимость1 тщательной очистки

стоимость деталей из керамики чистых окислов и огра­

3. М е т о д ы п о л у ч е н и я и с в о й с т в а п о л и м е р н ы х

ко м п о з и ц и й

3.1.Электропроводящие полимерные композиции

С о п о с т а в л яя электропроводящие полимерные компо­ зиции с металлическими проводниками, можно отметить такие их преимущества, как [33]:

-—высокая коррозионная стойкость;

— 'легкая обрабатываемость при изготовлении изде­ лий сложной ф о р м ы ;

—эластичность и гибкость;

—возможность эксплуатации при многократных де­ формациях;

— доступность и невысокая стоимость по сравнению

сметаллическими проводниками;

—возможность получения анизотропных структур. Эти и некоторые другие особенности электропрово­

применяются такие электропроводящие композиции, к а к клеи, цементы, пасты, эмали, эластомеры и пластмассы. Они д а ю т возможность заменить дефицитные цветные и драгоценные металлы и сплавы. Токопроводящие клеи, цементы, пасты используют при электрическом м о н т а ж е для получения внутренних соединений в схемах, д л я вос­ становления проводящих участков печатных схем, д л я

с последующей термообработкой клея можно получить недорогие электрические соединения на керамических и стеклянных подложках .

С помощью токопроводящих паст осуществляют креп­ ление и контактирование активных приборов в гибрид­ ных схемах. Крепление может производиться при ком­

мощью полимерных композиций не изменяются. Прово­ дящие композиции удовлетворяют требованиям микро­ миниатюризации . С их помощью получают прочные сое­

композиций находят применение в качестве нагреватель­

ских покрытий, в производстве эластичных датчиков и

ксидные, полиэфирные и др . ), а иногда и термопластич­

Исследования закономерностей изменения электро­ проводности композиционных материалов [33, 35] пока­ зывают, что в зависимости от состава композиции, от характера наполнителя, степени его диспергирования, химической природы адгезива и технологических режи­ мов она может изменяться в широких пределах. Д л я получения максимальной электропроводности необходи-

68

Мым условием является формирование цепочечных струк­ тур из частичек металла или сажи . На рис. 3.1 показано влияние содержания сажи на свойства электропроводя­ щей композиции. Видно, что удельное объемное сопро­ тивление композиции по мере увеличения количества са­ ж и значительно уменьшается. Скачкообразное уменьше­ ние pv при содержании сажи выше 30% можно объяснить качественным изменением структуры композиции, когда частички сажи, касаясь друг друга, образуют цепочечные структуры [33].

В композициях, наполнен­ ных металлическими порошка­ ми, образование цепочечных структур наблюдается только при концентрации наполнителя около 400—500 весовых частей на 100 в. ч. адгезива. Такие композиции характеризуются повышенными весом и стои­ мостью, меньшей прочностью и эластичностью. Экономически бол-ее выгодным оказывается использование анизотропных

проводящих композиций, в которых проводящие цепо­ чечные структуры формируются искусственно под воз­ действием внешнего электрического поля. Содержание

ропные проводящие композиции о б л а д а ю т удельным со­

в процессе эксплуатации, режимы технологического про­ цесса отрабатываются таким образом, чтобы не наруша ­ лась цепочечная структура и чтобы степень отверждения адгезива была максимальной . Контроль полноты отверж­ дения может осуществляться путем измерения электри­ ческого сопротивления через равные промежутки време­

69