деформації на протязі усього процесу твердіння компаунда і

наступнимитермоциклічними змінами .

Здійснити подібну оцінку демфуючих властивостей компаундів відомими методами малоймовірно , так як унаслідок високої екзотермічності процесу твердіння епоксидного компаунду і його порівняно низького коефіцієнтуа теплопровідності , в масі компаунда температура неперервно змінюється за величиною і досягає значень порядку 120-200С при температурах твердіння 60-120С.

З метою дослідження складнонапруженого стану епоксидних компаундів і отримання порівняльних характеристик різних демпфуючих покриттів ,в запропонована установка і розроблена методика , які дозволяють прослідкувати за кінетикою деформацій полімеру на протязі процесу твердіння і наступної циклічної зміни температури з використанням тензометричного методу .

У даній роботі приведений удосконалений метод визначення деформації в епоксидних компаундах.

Малюнок 1

Основною активною частиною установки являється модуль у вигляді комірки (рис.1), яка представляє собою паперовий стаканчик розмірами 352525 мм по діагоналі якого встановлюється картонна рамочка товщиною 0,5 мм і шириною бокових смуг 5 мм . На бокові смуги рамочки наклеювалася за допомогою клею БФ-2 вузька кромка підкладки активного тензодавача так , що його робоча частина була “плаваючою “. Компенсаційний тензодавач , що був поміщений в середину тонкостінної скляної ампули (у вигляді циліндрика діаметром 10мм ),був незакріплений або наклеєний на картонну смужку за допомогою клею БФ –2 ( термообробку клею здійснювали 48 год. При +70С) і засипаний прокаленим при 900-1000С кварцовим піском КП –3 ,який не виявляє екзо- і ендоефектів у діапазоні дослідних температур від –200 до +250С. Ампула із компенсаційним тензодавачем була поміщена в кут стаканчика на відстані 5мм від рамочки . Тим самим із підвищенням температури автоматично була компенсована зміна опору активного тензодавача . Це дозволяло правильно проводити оцінку швидкості наростання деформацій у момент екзотермічного розігріву компаунда, що твердіє .Для виготовлення модулю використовували тензодавачі з базою 5-

20мм і електричним опором 50-200 Ом. Тарування тензодавачів здійснювали за допомогою балки рівного механічного опору , що була виготовлена з дослідного матеріалу .

Таке взаємне розміщення циліндрика й рамочки створювало декомпенсацію маси компаунда по обидві сторони активного давача , що відповідало реальному тілу –мікромодулю .

Для термостатування теплового поля застосовували термостат і кріостат. Комірку Під’єднювали до 8 – канального підсилювача

22

8АНЧ-7М. На відстані 3 мм від обидвох здавачів у концентруючій площі комірки і ампули закріплювалися термопари ХК (діаметр дроту 0,1 мм) у чохлі з кераміки А1 О . Прямий і диференційний запис величини температури здійснювали за допомогою само пишучих потенціометрів КСП-4 та КСП-2-005.

Внутрішня поверхня паперового стаканчика, зовнішня поверхня скляної ампули,

термопари і чохла ті поверхня поверхня картонної рамочки були покриті демфуючим

шаром КЛТ-30 на основі низькомолекулярного гідроксилдиметилсилоксанового каучуку. Установка дозволила отримати надійні,

добре відтворюванні результати з високою точністю порядку 0,510і відн. од. деформації.

Мал.2. Розвиток деформації в часі для епоксидного компаунда і демпфіючого покриття при твердінні компаунда і при термоударах:

1 – епоксидний компаунд БЗК-25; 2 – демпфуючий шар КЛТ-30 (дія епоксидного компаунда БЗК-25);

Тд – температура активного тензодавача ; Тв – температура ванни (компенсаційного тензодавача)

Таблиця 2.1

Склад дослідних компаундів

Компоненти |

Склад компаунда мас.ч.

ЕКЗ-25 ББС-5 ЕБС-5м

Епоксидна смола ЕД-20

Пластифікатори:

Трикрезилфосфат

моногліцедиловий ефір

оксидіарилметану

Наповнювачі:

кварцовий пісок

слюда помелена

бентоніт

молібденіт високий

Чистоти МВЧ-1

Затверджував:

поліетиленполіамін | 100 100 100

20 - -

- 6,4 9,3

40 - -

20 10,1 3,9

- 46,3 51,5

- 1,0 1,0

14,0 14,0 14,0

Для дослідження деформації використали компаунд старого покоління ЕЗК-25 та компаунди нового покління ЕБС-5 і ЕБС-5М (табл.2.1). Для дослідження депфуючих властивостей проміжного шару між елементом мікросхеми і епоксидним компаундом, що усаджується при твердінні та термоударах, прийняли модель, у якій активний тензодавач виконує роль елемента мікросхеми, на якій було нанесено покриття КЛТ-30 такого складу: 100 мас.ч. низькомолекулярного гідроксилдиметилсилоксанового каучуку +1,7 мас.ч.ТІО (наповнювач) +2,8 мас.ч. метилацетоксилан (каталізатор твердіння).

Результати та обговорення

Матеріал несучого елемента (рамочки), на який наклеєний тензодавач, вибраний на основі визначення деформації епоксидних компаундів ЕЗК-25 та ЕБС-5М при твердінні (табл.2.2.) і термоударах (табл..2.3.).

Як видно з табл.4 і 5, тензодавач на несучому елементі з картону фіксує більші величини деформації і більш чутливий до типу компаундів.

Дані табл.2.4 показують на величини уявної деформації (без дії компаунда при усадці), обумовленої температурними змінами опору тензодавача. Попередньо тензосхема була збалансована зовнішнім опором при 25 С (давач 2ФКПД 5-100 ГВ). Ці дані показують на автоматичну компенсація другим тензодавачем зміни опору від температурного приросту активного давача.

Характерні криві розвитку деформації епоксидного компаунда ЕЗК-25 і деформації деформуючого покриття КЛТ-30 від хімічної та термічної усадки

епоксидного компаунда ЕКЗ-25 та температури екзоефектів показані на мал.2.

Таблиця2.2

Вплив матеріалу несучого елемента (рамочки) розробленого модуля на визначення величини деформації (відн.од.) епоксидних компаундів ЕЗК-25 та ЕБС-5М при твердіння (тензодавач ПКБ 10-100)

Несучий елемент |

Компаунд | Деформації (відн.од.)

при температурі

+70 С 25 С | Різниця між абсолютними величинами деформації

(відн.од.) двох компаундів

+70 С +25

Рамочка з картону

(товщина 0,5 мм)

Рамочка склотекстолітова ( товщина 0,8 мм)

Рамочка металева

(сталь Ст.3)

товщиною 0,5 мм | ЕЗК-25

ЕБС-5М

ЕЗК-25

ЕБС-5М

ЕЗК-25

ЕБС-5М | +27 +52

+18 +32

+3 +25

-7 + 14

-6 +13

-4 +12 | 9 20

4 11

2 1

Різні схеми наклейки давача (рис.3) і розміщення рамочки в комірці відносно осі симетрії дозволяли моделювати процес деформації елементів (реальне тіло), а

зі складного напруженого стану всього епоксидного компаунда виділити лише ті види деформації, які обумовлені силами, що виявляють при одному розміщенню давача основну дію. Надалі приведені результати для схеми