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【环氧板】的交替

环氧板】的交替

界面层是环氧板材料中连接基体和增强体的重要组成部分。界面者来级,因而称其中需单独制备的,用于作界面层的材料。由于其厚度较薄,一般为纳米或亚微


为低维材料。界面层占整个环氧板材料的体积比不到10%.但它却是决定环氧板材料力学性能、抗环境侵蚀性能的关键因素之一。因此, 了解界面层材料及其性能对界面层设计有重要作用。对于聚合物基环氧板材料,界面层材料主要是用来增强基体和增强体的结合力。不同类型的聚合物基体和增强体需选用不同类型的界面层材料。对于金属基环氧板材料,界面层主要用来防止增强体和基体的过度反应,不同的环氧板体系也需选用不同的界面层。这将在第9章中做详细介绍。对于陶瓷基环氧板材料,界面层材料主要选用层间结合力较弱的材料,以提高环氧板材料韧性。不同类型的基体和增强体的界面层材料具有较高的统一性.因而本节主要介绍用于陶瓷基环氧板材料的弱界面层材料。


具有层状晶体结构的材料层间结合力较弱,当裂纹扩展至材料的层面时,可使裂纹发生分叉,改变裂纹扩展方向,起到明显的增韧效果。因此,这种材料是较为理想的界面层材料。具有层状晶体结构的材料主要有石墨结构的热解碳(PyC)和六方BN。部分氧化物如层状硅酸盐、可解离的六方铝酸盐等也具有层状结构,此外,还有一-些非层状弱结合的氧化物界面层。环氧板


PyC界面层通常采用碳氢化合物如甲烧(CH)、丙爆(CH)、乙续(.H.)等在高盘下(1 000 C左右)裂解来沉积。由于先驱体分子体积较小,扩体中沉积都有良好的均匀性。沉积温度沉积气氛、汇积压力、气流量等因素都对PrC界面层有着重要影响。沉积温度过高或气氛选择不合理会使界面层变得粗糙。粗糙的PyC界面层不仅不能实现界面弱结合,还会对纤维造成损伤,从而大大降低环氧板材料的性能。H2可使界面层更光滑,而金属镍和氯化物则使界面层更粗糙。


BN界面层的制备过程与CVD制备BN纤维的过程类似,采用BCl3和NH3在800~1 200 °C,3~5 kPa压力下反应得到,一般采用氮气作为载气。 由于先驱体分子较大,因而BN在纤维東和预制体中沉积时均匀度不同,前者较为均匀。另外,沉积温度和压力升高也会降低界面层的均匀度。因此,沉积时可适当降低温度和压力,以提高BN界面层的均匀性。


环氧板界面层可采用交替沉积工艺或共沉积工艺制备。前者更容易实现,这是因为不同先驱体沉积条件有所不同,实现共沉积比较困难。


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