通常来讲,相比于有机硅灌封胶,环氧树脂材料在本体强度、粘结强度上有着突出的表现,在很大程度上克服了有机硅材料本身机械强度的不足,更加适合在高转速、强振动的环境下工作。但是,随着H级、C级电机成为电动车市场的主流电机,工作温度不断向上突破,普通的环氧树脂在导热和耐高温方面的不足逐步显现。
目前市场上用于定子灌封的环氧树脂,导热系数通常在0.5-1.2W/mK之间,对于降低温升的效果相对有限。同时,由于Tg点,即玻璃化转变温度,很难达到150ºC以上,当电机的工作温度上升到Tg点以上的时候,这些环氧树脂的硬度就会因为分子结构的改变而变低,有发生变形的趋势。而且在Tg点以上,材料的热膨胀系数也会发生突变,环氧树脂材料膨胀后,对于定子和转子的正常工作,可能会产生影响。
环氧树脂导热灌封胶的特点
1. 性能好,适用期长,适合大批量自动生产线作业。
2. 黏度小,浸渗性强,可充满元件和线间。
3. 灌封和固化过程中,填充剂等粉体组分沉降小,不分层。
4. 固化放热峰低,固化收缩小。
5. 固化物电气性能和力学性能优异,耐热性好,对多种材料有良好的粘接性,吸水性和线膨胀系数小
6. 某些场合还要求灌封料具有难燃、耐候、导热、耐高低温交变等性能。
环氧树脂导热灌封胶的工艺
环氧树脂导热灌封胶适用于电子,电源模块,高频变压器,连接器,传感器及电热零件和电路板等产品的绝缘导热灌封。
1. 分散:使用前A、B组分胶料一定要在各自的原包装内搅拌均匀(因为长时间放置会有沉降,搅拌均匀后,不影响使用性能)。搅拌时最好使用电动机械设备搅拌。搅拌机械设备和其使用的搅拌棒需要A、B组分严格分离,不可以接触,防止两个组分接触而产生固化现象。
2. 计量:应准确按比例1:1称量A组份和B组份。比例误差范围为±10%。超过这个比例误差范围的胶体固化后会出现胶体硬度过硬或过软。如果误差范围过大,胶体会产生不固化的情况。在使用自动点胶机时,应时刻关注A、B组分的在储胶桶内的配比情况是否均衡;混合的胶体是否存在颜色上的较大差异;混合后的硅胶是否固化;固化后的软硬度是否一致。以上现象可以帮助判断点胶系统是否运转正常。
3、混合:将比例称量好的胶在容器中混合均匀。手工混合需要用调胶刀进行刮壁刮底以保证混合无死角或遗漏。混合均匀的硅胶颜色一致。有条件的情况下,可以对混合均匀的胶体进行抽真空脱气,在真空条件为10-20mm汞柱的真空状态下抽真空5分钟或直至胶内无气泡泛出。把混合均匀的胶料在规定的操作时间内灌封到需要灌封的产品中。在使用自动点胶机进行点胶作业时,如果有条件,可以在储胶罐内先对硅胶进行真空脱气(如果能够边搅拌边抽真空脱气效果会更好),然后再进行点胶作业。
4. 固化:将灌封好的产品置于室温(23℃-25℃)下固化,初步固化后可进入下道工序,完全固化需24小时。夏季温度高,固化会快一些;冬季温度低,固化会慢一些。
环氧树脂导热灌封胶的问题分析
1、在使用之前没有进行搅拌,或者在存放时没有出现颜填料分层导致固化失败;
2、环境温度发生变化导致胶料固化速度变化和流动性的变化;
3、秤量的不准确、搅拌的不均匀、固化物因为温度或者时间而固化的不彻底;
4、开封后密闭不好造成吸潮和结晶;
5、配合胶量太大或使用期延长太久而产生"暴聚";
6、在固化的时候,因为受潮气影响致使产品变化的评估;
7、固化物表面气泡的处理影响的表观固化失败;
8、浅色固化物会因为固化温度、紫外线等条件影响,出现颜色的变化;
9、电器工程师和化学工程师未能按A/B胶的特性和电器产品的需要设计加速破坏性的老化寿命实验;
10、固化温度的变化对物料的固化性能影响的各种变化评估;
11、物料对真空系统破坏的评估,或者是真空系统的稳定性对质量的影响;