Способ изготовления слоистого композиционного материала

 

Использование: при изготовлении печатных плат, в машиностроении и химической промышленности, при получении изделий на основе фольгированных диэлектриков , узлов трения машин и механизмов, и др. Сущность изобретения: согласно способу изготовления слоистого композиционного материала, содержащего слои металла, диэлектрика и грунт между ними, наносят грунт на один из слоев и термообрабатывают в течение 5-60 мин, в качестве грунта используют эпоксифенольное связующее, в качестве диэлектрического слоя используют базальтовую ткань, на нее наносят грунт, а термообработку проводят при 80-100°С, после чего соединяют со слоем металла при давлении 80-100 кг/см2 и температуре 180- 200°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ч

ГОСУДАР СТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4833382/02 (22) 31.05.90 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Научно-производственное объединение

"Трикотаж" (72) M.À.Ñîêoëèíñêàÿ, В.Л.Петухов, А.А.Медведев и Л.П,Федоренко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1147598, кл, В 32 В 15/08, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: при изготовлении печатных плат, в машиностроении и химической промышленности, при получении

Изобретение относится к слоистым композиционным материалам (СКМ) и может быть использовано при изготовлении печатных плат, например, радиотелевизионной аппаратуры, в машиностроении и химической промышленности при изготовлении изделий на основе фольгированных диэлектриков, узлов трения машин и механизмов и т.д, Известен способ изготовления эпоксидного листового стеклопластика, включающий горячее прессования листов стеклоткани, пропитанной эпоксидным связующим, между прокладочными стальными листами с применением полимерной разделительной пленки.

Существенным недостатком изделий, изготовленных с применением стеклотканей, является недостаточная смачиваемость поверхности стеклянных волокон связующим, скользкая поверхность как стеклянных нитей, так и тканеи из этих нитей и, как следствие этого, плохая адгезия к связующим клеевым средствам и к металлу.

„„ К./ „„1788062 А1 изделий на основе фольгированных диэлектриков, узлов трения машин и механизмов, и др, Сущность изобретения: согласно способу изготовления слоистого композиционного материала, содержащего слои металла, диэлектрика и грунт между ними, наносят грунт на один из слоев и термообрабатывают в течение 5 — 60 мин, в качестве грунта используют эпоксифенольное связующее, в качестве диэлектрического слоя используют базальтовую ткань, на нее наносят грунт, а термообработку проводят при 80 — 100 С, после чего соединяют со слоем металла при давлении 80 — 100 кг/см и температуре 180200 С. 1 табл.

Кроме того при массовом применении стеклотканей в слоистых материалах установлено и ряд их других недостатков, обусловленных плохим противодействием ударным нагрузкам, и высокой чувствительностью стекловолокон и мйКроскопическим трещинам.

Следует отметить и то, что стеклоткань и изделие из нее подвергаются химической коррозии, которая ускоряется во влажной атмосфере, Более близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ крепления полиамида к металлу, включающий нанесение на металл грунтовочного слоя и его термообрабогку в течение 5 — 60 мин с последующим нанесением расплава полиамида, в качестве грунтовочного слоя используют продукт взаимодействия олиготетраметиленгликоля, 1,4-тетраметиленгликоля и 4,4 -дефенилметандиизоцианата, а термообработку грунта проводят при 180 — 230 С вЂ” прототип.

1788062

20

30

Недостатками этого способа является низкая адгезионная прочность, не превышающая 8 кг/см, высокая температура термообработки грунта 180 — 230 С и низкая разрывная нагрузка СКМ, обусловленная применением расплава полиамида.

Цель изобретения — повышение адгезионной прочности и улучшение физико-механических характеристик материала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления слоистого композиционного материала, содержащего слои металла, диэлектрика и грунт между ними, включающий нанесение грунта на один из слоев и термообработку в течение

5-60 мин, в качестве грунта используют эпоксифенольное связующее, в качестве диэлектрического слоя используют базальтовую ткань, на нее наносят грунт, а термообработку проводят при 80-100 С, после чего соединяют со слоем металла при давлении 80 — 100 кг/см и температуре 180— г

200 С.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Пример, На базальтовую ткань, выполненную из крученных базальтовых нитей лйнейной плотности 50 текс х 1 х 2, числ0м ЙЙтей на 10 см 120 по основе и 120 по утк, наносят слой грунта.

Загрунтованную поверхность подвергают термообработке при 90 С в течение

10 мин, По окончании термообработки полученный препрег подают «а пресс, где он под давлением 85 кг/см при температуре

190 С прессуется с медной фольгой ФМЭТ толщиной 35 мкм (ТУ 48-7-8-81). Адгезионная прочность СКМ составляет при этом

41 кг/см, Толщина готового СКМ 0,20 мм.

Примеры, подтверждающие достижение поставленной цели при граничных значениях режимов, представлены в таблице, Испытания показали, что разрушающее напряжение материала составили в кгс/мм (МПа): при растяжении 41 (410) при изгибе 52 (520) при сжатии 40 (400)

Модуль упругости при растяжении составил 380 кгс/мм .

Нижние пределы указанных диапазонов температуры термообработки пропитанной базальтовой ткани и прессования, времени термообработки и давления обусловлены тем, что при меньших значениях прочность сцепления связующего с тканью и прочность крепления препрега к металлу снижается вследствие неустановившегося адгезионного контакта и невысоких прочностных свойств грунта. Адгезионная прочность СКМ при этом не превышает 14 кг/см, Увеличение же температур выше 100 С при термообработке грунта и выше 200 С при прессовании или времени более 60 мин приводит к глубокому структурированию грунта и потери им способности совмещаться с металлом и адгезионная прочность СКМ при этих режимах составляет 7 — 11 кг/см, Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ изготовления CKM no сравнению с прототипом обеспечивает увеличение адгезионной прочности CKM в 5 раз.

Значительно (2,2 раза) снижена температура термос бра ботки грунта.

Разрывная прочность полоски базальтовой ткани размером 50 х 200 мм, составляет 125 по основе и 130 даН по утку.

Использование в СКМ в качестве наполнителя базальтовой ткани вместо полиамида дает возможность значительно улучшить прочностную характеристику СКМ, Электрическая прочность СКМ, полученного предлагаемым способом, составляет 42 кВ/мм, тогда как у эпоксидного листового стеклопластика этот показатель равен 32 кВ/мм, Из изложенного видно, что новизна предлагаемого технического решения является весьма существенной и дает положительный эффект.

Предлагаемый способ изготовления

СКМ опробован в Институте проблем материаловедения АН УССР. Подтверждено значительное повышение адгезионной прочности и улучшения физико-механических характеристик материала.

Формула изобретения

Способ изготовления слоистого композиционного материала, содержащего слои металла, диэлектрика и грунт между ними, включающий нанесение грунта на один из слоев и термообработку в течение 50-60 мин, отn и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности и улучшения физико-механических характеристик материала, в качестве диэлектрического слоя используют базальтовую ткань, на нее наносят грунт, а термообработку проводят при 80 — 100 С, после чего соединяют со слоем металла при давлении 80 — 100 кг/см и г температуре 180-200 С.

1788062

2 О 5 !

30 !.

Составитель M. Соколинская

Техред М.Моргентал Корректор Н, Король

Редактор

Заказ 51 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101