6工程塑料在电器电子工程中的应用2资料.pptx

工程塑料及其应用 青青 岛岛 科科 技技 大大 学学 塑料工程教研室塑料工程教研室 第五章第五章 工程塑料在汽车中的应用工程塑料在汽车中的应用一第六章第六章 工程塑料在电器电子工程中的应用工程塑料在电器电子工程中的应用二第七章第七章 工程塑料在建筑中的应用工程塑料在建筑中的应用三第八章第八章 工程塑料在化工中的应用工程塑料在化工中的应用四目 录 塑料在电气电子工业中的塑料在电气电子工业中的广泛应用，如电气电子设广泛应用，如电气电子设备及元器件的壳体材料、备及元器件的壳体材料、包覆材料、基质材料、介包覆材料、基质材料、介电绝缘层材料等。电绝缘层材料等。6 工程塑料在电气电子工程中的应用工程塑料在电气电子工程中的应用 6.1.16.1.1电气电子用绝缘工程塑科的性能要求电气电子用绝缘工程塑科的性能要求 作为电气电子产品绝缘材料使用的塑料，作为电气电子产品绝缘材料使用的塑料，主要应考虑材料的主要应考虑材料的电气绝缘性能电气绝缘性能(体积电阻率、体积电阻率、表面电阻率表面电阻率)和和介电性能介电性能(介电常数、介质损耗介电常数、介质损耗角因数、介电强度角因数、介电强度)。绝缘用工程塑料必须具有。绝缘用工程塑料必须具有高电阻率、高介电强度、低介电常数、低介质高电阻率、高介电强度、低介电常数、低介质损耗角正切。各种塑料由于结构的不同，电性损耗角正切。各种塑料由于结构的不同，电性能有很大差异。能有很大差异。6.1电气电子用绝缘工程塑料 除了除了电性能外，性能外，还应考考虑材料的力学性能材料的力学性能(强度、模量、伸度、模量、伸长率、率、硬度、耐磨性、耐撕裂性、抗硬度、耐磨性、耐撕裂性、抗挠曲性、抗疲曲性、抗疲劳性性)，耐，耐热性，耐性，耐老化性耐低温性，耐老化性耐低温性，耐辐射性射性(耐耐电子射子射线、Y射射线、中子射、中子射线)，阻燃性，化学阻燃性，化学稳定性定性(耐腐耐腐蚀性、耐有机溶性、耐有机溶剂性、耐湿性性、耐湿性)，粘接性，粘接性，杂质含量等。含量等。还需要还需要良好的耐良好的耐热性。用作性。用作电气气绝缘材料的塑料按耐温高低材料的塑料按耐温高低分分为Y、A、E、B、F、H200、220、250九个等九个等级。6.1.1电气电子用绝缘工程塑科的性能要求 使用最多的是使用最多的是PCPC和和PAPA，其次是特种工程塑料，其次是特种工程塑料PPSPPS和和LCPLCP等。等。生产插头零部件的塑料正从热固性塑料迅速地向生产插头零部件的塑料正从热固性塑料迅速地向工程塑料过渡。对比热固性塑料，使用热塑性塑料的工程塑料过渡。对比热固性塑料，使用热塑性塑料的优点是加工成型容易，能够成型构形复杂和壁薄的制优点是加工成型容易，能够成型构形复杂和壁薄的制品，如用热塑性塑料注射成型插座制品，其成型周期品，如用热塑性塑料注射成型插座制品，其成型周期时间只需时间只需15-30s15-30s，而用热固性塑料则需，而用热固性塑料则需lminlmin以上。以上。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 a PA a PA类：类：PA6PA6介电常数较大不宜用于高频率低损方面。介电常数较大不宜用于高频率低损方面。PA66PA66具有优良的耐焊锡性。具有优良的耐焊锡性。阻燃增强阻燃增强PA6PA6或阻燃尼龙合金等品种主要用于制造电动机罩、或阻燃尼龙合金等品种主要用于制造电动机罩、电器框架、线圈绕线柱、电机叶片、电视机调谐零件电器框架、线圈绕线柱、电机叶片、电视机调谐零件(要求阻燃要求阻燃PA66)PA66)、电表外壳、各种线圈骨架、继电器零件、电器外壳、电表外壳、各种线圈骨架、继电器零件、电器外壳、热敏元件、各种接线柱及插座、连接器、高压断路器连接杆、热敏元件、各种接线柱及插座、连接器、高压断路器连接杆、限位开关、电线分路盘、继电器开关、电动机凸轮、电视机偏限位开关、电线分路盘、继电器开关、电动机凸轮、电视机偏转器零件、熔丝盒、航空器接线盒、变压器、脉冲计数器、静转器零件、熔丝盒、航空器接线盒、变压器、脉冲计数器、静电伏特计、遥控静电电子组件、熔断器盖、空气断电器等各种电伏特计、遥控静电电子组件、熔断器盖、空气断电器等各种电气元件。透明聚酰胺可用来制作高压安全开关、流量计透明电气元件。透明聚酰胺可用来制作高压安全开关、流量计透明罩、油面指示计、熔断器罩、速度计等部件。罩、油面指示计、熔断器罩、速度计等部件。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 PAllPAll的热性能良好，能够承受突发性的局部瞬间高温，的热性能良好，能够承受突发性的局部瞬间高温，且且PAllPAll的平均线膨胀系数与轻合金极为相近。因此，的平均线膨胀系数与轻合金极为相近。因此，带有金属嵌件的带有金属嵌件的PAllPAll制品可以在高温下使用，且不易制品可以在高温下使用，且不易开裂，可用来制作接插件、接线柱、电器电源装置和开裂，可用来制作接插件、接线柱、电器电源装置和继电器外壳等。继电器外壳等。PAll PAll极易注塑成薄片，可用于制作开极易注塑成薄片，可用于制作开关盒。由于这种关盒。由于这种PAPA薄片的交替弯曲性能和柔软性都非常薄片的交替弯曲性能和柔软性都非常高，所以通过薄片的上下活动就可以操纵开关机械。高，所以通过薄片的上下活动就可以操纵开关机械。在在0-800-80的情况下，这种薄片可以的情况下，这种薄片可以使用数百万次。使用数百万次。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 b b 聚碳酸酯：聚碳酸酯：P PC C可在可在-60-60120120下长期使用，自熄性下长期使用，自熄性好，吸水性小，是一种高韧性的好，吸水性小，是一种高韧性的C C级绝缘塑料。级绝缘塑料。有接插件、线圈框架、矿灯的电池壳、电话机壳。有接插件、线圈框架、矿灯的电池壳、电话机壳。PC PC薄膜可制作电容器电容介质录音带、彩色录像磁带薄膜可制作电容器电容介质、录音带、彩色录像磁带等。等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 PC/ABSPC/ABS合金添加改性剂后，可以满足电气电子部件所需的耐合金添加改性剂后，可以满足电气电子部件所需的耐热性、电性能、力学性能、阻燃性能的要求，适合电气电子不同热性、电性能、力学性能、阻燃性能的要求，适合电气电子不同部件的需要。部件的需要。PC/ABSPC/ABS合金可用来制作安全开关、强电插销、配电合金可用来制作安全开关、强电插销、配电盒元件、插头、插座、整流器外壳、吸尘器罩完、照相机壳体、盒元件、插头、插座、整流器外壳、吸尘器罩完、照相机壳体、节能灯夹头等节能灯夹头等玻璃纤维增强玻璃纤维增强PCPC可用于生产印刷电路插座、继电可用于生产印刷电路插座、继电器卡片以及仪表工业上使用的线圈骨架、接线座、尾座等。器卡片以及仪表工业上使用的线圈骨架、接线座、尾座等。PC/ASAPC/ASA合金耐候性好，特别适宜制作室外使用的电子器件。合金耐候性好，特别适宜制作室外使用的电子器件。PC/PBTTPC/PBTT合金尺寸稳定性好，可用作电气接插件、强电插头的外合金尺寸稳定性好，可用作电气接插件、强电插头的外加套环等。加套环等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 c POM:c POM:POMPOM有良好的耐疲劳性、耐磨性和有良好的耐疲劳性、耐磨性和耐电孤性，在电器工业方面可制作电动工具的外耐电孤性，在电器工业方面可制作电动工具的外壳、电扳手外壳、手电钻外壳、煤电钻外壳、开壳、电扳手外壳、手电钻外壳、煤电钻外壳、开关手柄等。关手柄等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 d d 聚酯：聚酯：PET PET薄膜主要用于电气绝缘材料，如电容薄膜主要用于电气绝缘材料，如电容器、电缆绝缘、印刷电路布线基材、电机槽绝缘等。器、电缆绝缘、印刷电路布线基材、电机槽绝缘等。PETPET薄膜也应用于真空镀铝薄膜也应用于真空镀铝(也可镀锌、银、铜等也可镀锌、银、铜等)制成制成金属化薄膜，如金银线、微型电容器薄膜等。金属化薄膜，如金银线、微型电容器薄膜等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 P PBTBT具有优良的电性能，玻璃纤维增强后其耐热变形具有优良的电性能，玻璃纤维增强后其耐热变形温度可达温度可达200200，广泛地用于输出变压器骨架、高压，广泛地用于输出变压器骨架、高压包及点火器、电刷支架、电器开关、集电环、电动机包及点火器、电刷支架、电器开关、集电环、电动机外壳、电子设备外壳、电子设备风叶、电容器外壳、外壳、电子设备外壳、电子设备风叶、电容器外壳、负载断路开关。负载断路开关。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 PBT PBT还可以用来制作系列端子板、继电器、线圈骨架、还可以用来制作系列端子板、继电器、线圈骨架、接插件、电路连接器、集成电路基座、显像管座、灯接插件电路连接器、集成电路基座、显像管座、灯插座、电话分配箱、电话按键等。增强插座、电话分配箱、电话按键等。增强PBTPBT可制作可可制作可变电阻器的耐热部件、带焊片嵌件、电位器、耐焊性变电阻器的耐热部件、带焊片嵌件、电位器、耐焊性较好的开关外壳等。较好的开关外壳等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 e PPS:e PPS:聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)(PPS)在电气电子领域大量使用，在电气电子领域大量使用，用作电器设备元件的占其总量的用作电器设备元件的占其总量的6060-65-65。它特别适合。它特别适合制作电动机和发动机、电视机等电器的元件，主要领域制作电动机和发动机、电视机等电器的元件，主要领域在在高温高频条件下的电器元件。高温高频条件下的电器元件。有高电压插座、端于板、接插件、变压器、阻流器、有高电压插座、端于板、接插件、变压器、阻流器、继电器中的骨架、继电器中的骨架、H H级各种绕线架、线圈管、开关、插座、级各种绕线架、线圈管、开关、插座、电视频道旋钮、固态继电器、电动机转筒、电容器护罩、电视频道旋钮、固态继电器、电动机转筒、电容器护罩、刷柄、磁传感器感应头、微调电容器、熔线支持件、接刷柄、磁传感器感应头、微调电容器、熔线支持件、接触断路器、印制基板、电路片支持物、电子零件、电刷、触断路器、印制基板、电路片支持物、电子零件、电刷、电刷托架、启动器线圈、屏蔽罩等。电刷托架、启动器线圈、屏蔽罩等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 f f其他材料：其他材料：PSFPSF制品可用于印制电路板、芯片载体、制品可用于印制电路板、芯片载体、衬板、线圈骨架、接触器、套架、衬板、线圈骨架、接触器、套架、电视机零件、电容器薄膜、高性能碱电池电视机零件、电容器薄膜、高性能碱电池外壳。外壳。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 聚酰亚胺薄膜主要用作柔性印刷电路板基材或电动机聚酰亚胺薄膜主要用作柔性印刷电路板基材或电动机和电容器的绝缘材料，例如，宇航用柔性印刷电路、和电容器的绝缘材料，例如，宇航用柔性印刷电路、电绝缘、电线电线等。电器的高温插座、连接器、印电绝缘、电线电线等。电器的高温插座连接器、印刷线路板和计算机硬盘、集成电路晶片载流子等。刷线路板和计算机硬盘、集成电路晶片载流子等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 聚芳醚酮聚芳醚酮(PAEK)(PAEK)具有良好的电绝线性，可用作电线和电缆的具有良好的电绝线性，可用作电线和电缆的覆盖材料、印刷电路板、半导体晶片浇注架等。覆盖材料、印刷电路板、半导体晶片浇注架等。聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)(PEEK)作为作为C C级绝缘材料，具有耐高温高湿及可采级绝缘材料，具有耐高温高湿及可采用多种方式进行二次加工的优点。如绝缘薄膜、线圈骨架、印刷用多种方式进行二次加工的优点。如绝缘薄膜、线圈骨架、印刷线路板、高温插接件等。线路板、高温插接件等。PEEKPEEK在电子行业中的一个独特应用，就在电子行业中的一个独特应用，就是试制成功是试制成功PPBPPB级超纯水的输送、储存设备，如管道、阀门、泵、级超纯水的输送、储存设备，如管道、阀门、泵、容器等现已在日本等国的超大规模集成电路生产中得到推广。容器等现已在日本等国的超大规模集成电路生产中得到推广。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 LCP LCP在电气电子领域适于制造各种插接件、开关、印刷在电气电子领域适于制造各种插接件、开关、印刷电路板、绕线圈、线圈架和线圈封装、集成电路和晶电路板、绕线圈、线圈架和线圈封装、集成电路和晶体管的封装成型、磁带录像机部件、继电器盒、传感体管的封装成型、磁带录像机部件、继电器盒、传感器护套、微型马达的整流子、电刷支架和制动器材等。器护套、微型马达的整流子、电刷支架和制动器材等。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 随着以表面安装技术随着以表面安装技术(SMT)(SMT)和红外回流焊接技术为代表和红外回流焊接技术为代表的高密度循环加工工艺的发展，日益要求树脂能经受的高密度循环加工工艺的发展，日益要求树脂能经受250250以上高温，并要求制品薄壁。以上高温，并要求制品薄壁。LCPLCP以其低的熔流粘度，最小的成型收缩率，高以其低的熔流粘度，最小的成型收缩率，高温下优良的力学性能，以及对几乎所有化学品的惰性温下优良的力学性能，以及对几乎所有化学品的惰性等优异特性，使其成为模电气插接件及其他复杂电子等优异特性，使其成为模电气插接件及其他复杂电子电气部件的必选材料。电气部件的必选材料。612 电气电子用绝缘工程塑料类型 绝缘薄膜主要用作电机与电器的绝缘，如线圈绝缘薄膜主要用作电机与电器的绝缘，如线圈绕包、绝缘垫圈及垫片等也被大量用作电容绕包、绝缘垫圈及垫片等也被大量用作电容器的介质材料。绝缘薄膜主要由聚酯薄膜、器的介质材料。绝缘薄膜主要由聚酯薄膜、PTFEPTFE薄膜、聚酰亚胺薄膜等。薄膜、聚酰亚胺薄膜等。6.2 工程塑料绝缘薄膜的应用 1 1聚酯绝缘膜聚酯绝缘膜 PET PET膜适用于膜适用于E E级绝缘的中小型电机作槽绝缘、级绝缘的中小型电机作槽绝缘、匝间绝缘、线圈绝缘及其他用途的电工绝缘材匝间绝缘、线圈绝缘及其他用途的电工绝缘材料。料。PET PET绝缘薄膜在摩擦时易产生静电，吸附周围空气中绝缘薄膜在摩擦时易产生静电，吸附周围空气中的尘埃，导致薄膜介电性能的下降。因此的尘埃，导致薄膜介电性能的下降。因此,在分切、裁在分切、裁剪薄膜时，环境应保持清洁，分切裁剪设备应带有静剪薄膜时，环境应保持清洁，分切裁剪设备应带有静电消除装置。电消除装置。6.2 工程塑料绝缘薄膜的应用 2 2PIPI绝缘薄膜绝缘薄膜 PI PI膜具有优良的介电性能，良好的耐磨、耐电弧、耐膜具有优良的介电性能，良好的耐磨、耐电弧、耐辐照性能。耐高低温性能优异，可在辐照性能。耐高低温性能优异，可在220220下长期使用，下长期使用，300300下短期使用，在液氮温度下下短期使用，在液氮温度下(-269)(-269)仍能保持柔仍能保持柔软性。它耐有机溶剂和酸等化学药品，但不耐强碱。软性。它耐有机溶剂和酸等化学药品，但不耐强碱。6.2 工程塑料绝缘薄膜的应用 3.3.PTFE PTFE膜膜 聚四氟乙烯绝缘薄膜主要用于聚四氟乙烯绝缘薄膜主要用于H H级以上的电级以上的电机、电器的绕包和用作电容器绝缘介质材料及机、电器的绕包和用作电容器绝缘介质材料及绝缘衬垫等。在用于电机线圈绕包时，应采用绝缘衬垫等。在用于电机线圈绕包时，应采用钠奈处理或辐照处理的办法先对表面进行活化。钠奈处理或辐照处理的办法先对表面进行活化。6.2 工程塑料绝缘薄膜的应用 4.4.聚酰亚胺聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜聚全氟乙丙烯复合薄膜 聚酰亚胺聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合绝缘薄膜分别由聚酰亚胺薄聚全氟乙丙烯复合绝缘薄膜分别由聚酰亚胺薄膜单面或双面涂敷聚全氟乙丙烯树脂复合而成。单面复合称膜单面或双面涂敷聚全氟乙丙烯树脂复合而成。单面复合称HFHF薄膜；双面复合称薄膜；双面复合称FHFFHF薄膜。它们兼具聚酰亚胺和聚全氟薄膜。它们兼具聚酰亚胺和聚全氟乙丙烯的性能，在高温下乙丙烯的性能，在高温下(300-400)(300-400)能自熔密封，并具有能自熔密封，并具有优良的电性能和力学性能，是一种优异的耐高温绝缘材料。优良的电性能和力学性能，是一种优异的耐高温绝缘材料。HFHF和和FHFFHF薄膜主要用于薄膜主要用于H H级绝缘电机、电器的线圈绕包，以及级绝缘电机、电器的线圈绕包，以及用于制造用于制造H H级薄膜导线。级薄膜导线。H H级薄膜导线广泛用于电气机车和内级薄膜导线广泛用于电气机车和内燃机车的电机，以及潜油、潜卤的电机中。燃机车的电机，以及潜油、潜卤的电机中。6.2 工程塑料绝缘薄膜的应用 6 63 31 1 电器结构件电器结构件1 1接插件接插件 电器设备中广泛采用接插件作为各分机间、分机与其他器材电器设备中广泛采用接插件作为各分机间、分机与其他器材问的电气连接，电子管、氖气管等与其他电子元件间的电气连问的电气连接，电子管、氖气管等与其他电子元件间的电气连接，天线、高频电缆和仪器之间的电气连接等。接插件主接，天线、高频电缆和仪器之间的电气连接等。接插件主要部分有接触件要部分有接触件(插针和插孔等插针和插孔等)和绝缘件两部分。接触件和绝缘件两部分。接触件起电气接触的作用，采用铜、锡磷青铜和其他弹性材料，表面起电气接触的作用，采用铜、锡磷青铜和其他弹性材料，表面镀银或镀金，绝缘件大部分采用塑料件。镀银或镀金，绝缘件大部分采用塑料件。6.3 工程塑料在电气电子设备结构件上的应用 6.3.1 电器结构件 对接插件塑料的要求：对接插件塑料的要求：1 1优良的介电性能；）优良的介电性能；2 2）有）有足够的力学强度；足够的力学强度；3 3）有良好的耐溶剂性能；）有良好的耐溶剂性能；4 4）不会产）不会产生腐蚀性气体；生腐蚀性气体；5 5）有较高的耐热性；）有较高的耐热性；6 6）有高的尺寸精）有高的尺寸精度和尺寸稳定性。度和尺寸稳定性。低频接插件和管座要求材料绝缘电阻高和介电强度高，低频接插件和管座要求材料绝缘电阻高和介电强度高，适合的工程塑料有适合的工程塑料有PCPC、PSFPSF及及PA66PA66等，它们具有生产效等，它们具有生产效率高、介电性能好、力学强度高的特点。高频插头座选率高、介电性能好、力学强度高的特点。高频插头座选用的材料有矿物粉填料的酚醛塑料粉、用的材料有矿物粉填料的酚醛塑料粉、PSPS、PEPE、PPPP和和PTFEPTFE等等.2 2变压器骨架变压器骨架 变压器骨架材料要求具有足够的力学强度，变压器骨架材料要求具有足够的力学强度，良好的耐溶剂性，较好的介电性能和较好的耐良好的耐溶剂性，较好的介电性能和较好的耐老化性能，可选用增强老化性能，可选用增强PETPET、增强、增强PBTPBT、PCPC、PSFPSF、PPSPPS、PA6PA6等等。6.3.1 电器结构件 3 3高频线圈骨架高频线圈骨架 高频线圈骨架除要求有足够的力学强度，高频线圈骨架除要求有足够的力学强度，较高的耐热性，较好的介电性能和耐老化件能较高的耐热性，较好的介电性能和耐老化件能外，还要求高频介电性能好，即在高频电场中，外，还要求高频介电性能好，即在高频电场中，材料介质损耗角正切值小，介电常数小，同时材料介质损耗角正切值小，介电常数小，同时要求在使用过程中高频介电性能稳定。要求在使用过程中高频介电性能稳定。6.3.1 电器结构件 在家用电器的发展中，工程塑料用量较少，但起着十分在家用电器的发展中，工程塑料用量较少，但起着十分重要的作用。工程塑料具有质量轻、比强度高、不锈重要的作用。工程塑料具有质量轻、比强度高、不锈蚀、耐磨性和绝缘性好等优点。蚀、耐磨性和绝缘性好等优点。6.4 工程塑料在家用电器上的应用 家电用工程塑料主要有家电用工程塑料主要有PAPA、POMPOM、PCPC、改性、改性PPOPPO、PETPET、PBTPBT等，对等，对要求耐热的零部件可考虑采用要求耐热的零部件可考虑采用PPSPPS、PSUPSU等。洗衣机电机底板用等。洗衣机电机底板用阻燃阻燃ABSABS，叶轮用玻璃纤维增强的，叶轮用玻璃纤维增强的POMPOM。空调器所用材料要求刚。空调器所用材料要求刚性好、耐蠕变、耐冲击、耐振动、耐寒、耐候、阻燃、尺寸稳性好、耐蠕变、耐冲击、耐振动、耐寒、耐候、阻燃、尺寸稳定等，外壳一般采用耐热定等，外壳一般采用耐热ABSABS，内部件用钢板、铝、，内部件用钢板、铝、PCPC、改性、改性PP0PP0、玻璃纤维增强玻璃纤维增强PETPET、PAPA、HIPSHIPS、PPPP等。对于一些要求透明等。对于一些要求透明的部件一般采用的部件一般采用ASAS、PSPS、PMMAPMMA等。等。6.4 工程塑料在家用电器上的应用电器名称电器名称零件名称零件名称选用材料选用材料电冰箱电冰箱把手定位器、止挡把手定位器、止挡 POMPOM 洗衣机洗衣机 叶轮、带轮叶轮、带轮玻纤增强玻纤增强PAPA或或POMPOM变速器齿轮、定时器齿变速器齿轮、定时器齿轮、大凸轮、卡爪等轮、大凸轮、卡爪等POMPOM 空调器空调器风叶风叶室内挂机贯流室内挂机贯流20%-30%GF+AS20%-30%GF+AS；室外；室外20%GF+ABS20%GF+ABS照相机照相机目镜目镜 透明透明PCPC微波炉微波炉旋转支架旋转支架PPSPPS电热水壶电热水壶电热圈支座电热圈支座玻纤增强玻纤增强PBTPBT6.4 工程塑料在家用电器上的应用