Таълим вазирлиги фарғона политехника институти

Маъруза№10
Мавзу: Пластмассалар
Режа:
1. Пластмассалар
2. Шиша текстолит
3. Гетинакс
Таянч иборалар: боғловчилар, тўлдирувчилар, пластификаторлар, қотиргичлар, ғоваклаштирувчилар, гетинакс, фолpганинг, босма платалар, газ тўлдирилган пластмассалар

Пластмассалар қаттиқ материаллардир, улар ишлаб чиқаришнинг муайян поғонасида пластик оқиш хоссасига эга бўлади. Шу хоссасидан фойдаланиб пластмассадан исталган шаклдаги буюмларни қуйиш ёки пресслаб тайёрлаш мумкин. Пластмассалар, одатда, кўп компонентли материаллар бўлиб, боғловчи моддалар, тўлдиргичлар, пластификаторлар, стабилизаторлар (барқарорлаштиргичлар), мойловчи моддалар, қотиргичлар, ғоваклаштиргичлар ва бошқалардан ташкил топган. Пластмассаларнинг баъзи турлари тулдиргичсиз пластмассалар деб аталувчи соф полимерлар (полистирол, полиэтилен) дир.

Боғловчилар — термопластик ёки термореактив поли­мерлар ва олигомерлар. Пластмассалардаги боғловчиларнинг вазифаси пластмасса буюмдаги тўлдирувчилар ва монолит бирикма барча компонентларини шимдириш ва илаштириб олишдан иборат. Боғловчиинг таркиби ва хоссалари кўп жиҳатдан пластмассанинг хоссаларини белгилайди.
Масалан, агар термопластик боғловчи модда (полистирол, поливинилхлорид) танланса, у ҳолда ундан тайёрланган пласт­масса буюм ҳам маълум температурагача қиздирганда юмшаш хоссасига эга бўлган термопластик буюм бўлади. Термореак­тив боғловчи модда (резолғ, кремний-органик ва бошқа поли­мерлар) пластмасса буюмларга термореактивлик тусини бера­ди. Толасимон қизишга чидамли тўлдиргичлар (шиша ёки ас­бест толалар) пластмасса буюмларнинг механик ва қизишга чидамлилик хоссасини оширади.
Тўлдирувчилар — боғловчи моддалар билан реакцияга киришмайдиган химиявий инерт моддалар. Улар тайёрланадиган пластмасса буюмларнинг механик мустаҳкамлигини оширади ва ҳажмий киришишини камайтиради. Толали тўлдирувчилар (шиша толали, асбест ва пахта толали) пластмассаларнинг механик мустаҳкамлигини анча оширади. Ноорганик тўлдирувчилар (кварц ва слюда кукунлари, шиша толалар) пласт­массаларнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициентини оши­ради ва уларнинг қиздиришга чидамлилигини яхшилайди. Пластмассалар таркибида 40—60% тўлдирувчи модда бўлади.
Пластификаторлар — мўртликни камайтириш ва совуққа чидамлилигини орттириш мақсадида пластмассаларга қўшиладиган қуюқ мойсимон синтетик суюқликлар.
Стабилизаторлар — ёруғликка ва қизишга чидамлилигини орттириш мақсадида пластмассаларга қўшиладиган моддалар.
Мойловчи моддалар (стеарин, олеин кислота) пластмассаларга пресслаб тайёрланган буюм пўлат қолип сиртдан осон ажралиши учун қўшилади.
Қотиргичлар — баъзи пластмассаларга қотиш жараёнини тезлаштириш учун қўшиладиган моддалар. Бу жараённинг асосий босқичи полимерланиш ва поликонденсациядир.
Бўёвчилар — пластмассаларга бир хил тус берувчи ва уларнинг ёруғликка чидамлилигини оширувчи моддалар.
Ғоваклаштирувчилар — қиздирилганда ўзидан кўплаб газ чиқарувчи, натижада пластмасса буюмларга ғоваксимон тузилиш берувчи моддалар. Пластмасса компонентлари миқдорини ва таркибини танлаб, керакли механик мустаҳкамликка, иссиқлик ва электр характеристикаларга эга бўлган буюмларни олиш мумкин.
Пластмасса буюмлар ясаш учун асосий материал химия саноатида ишлаб чиқариладиган пресс-кукундир. Бу кукунларнинг ҳар бир зарраси пластмассанинг барча компонентларини ўз ичига олади. Пластмассадан радиотехника ёки конструкциялар учун мўлжалланган (дасталар, бурагичлар, кнопкалар) буюмлар пресс-кукунни қиздириб ёки совуқлайин пресслаб тайёрланади.
Пресс-кукунларнинг энг муҳим характеристикаси уларнинг оқувчанлигидир (Рашиг назарияси бўйича). Пресс-кукунлар­нинг оқувчанлигини аниқлаш учун мўлжалланган пўлат пресс қолип 31-расм, а да тасвирланган. Бу қолип ичига икки бўлакдан ташкил топган деталғ 2 киритилган корпуссимон тешикли цилиндр шаклидаги пўлат гардиш 1 дан иборат. Бу детал ичида юқоридан пастга томон аста-секин торайиб борувчи ички канал бор. Деталнинг юқориги қисмида диаметри 30 мм чуқурча мавжуд бўлиб, унга синалаётган пресс-кукундан тайёрланган маълум ўлчамдаги таблеткалар қуйилади.

_13-расм

Пресс-қолип аввал 160°С гача қиздирилади. Таблеткани шу температурада 3 мин давомида 30 МПа босим остида ушлаб турилади. Шундан сўнг қолип ажратилади, ундан прессланган пластмасса стержен чиқариб олинади (30-расм, б) ва унинг узунлиги ўлчанади. Стерженнинг узунлиги қанча катта бўлса, мазкур масса шунча катта оқувчанликка эга бўлади. Кукунсимон тўлдиргичли пластмассаларнинг оқувчанлиги 90-220 мм, толасимон тўлдиргичли пластмассаларнинг оқувчанлиги 40-110 мм бўлади. Пластмассаларнинг оқувчанлигига боғловчи ва мойловчи моддалар, шунингдек бошқа компонентлар ҳам таъсир кўрсатади. Пластмасса ҳам оқувчанликка эга бўлганда, у қолипни зич тўлдирмай қолиши, оқувчанлиги катта бўлганда эса, ундан оқиб кетиши мумкин.

Пластмасса буюмларнинг сифатли чиқишида пресслаш жараёнидаги босим (20—60 МПа) катта рол ўйнайди. Пласт­массанинг оқувчанлиги қанча кичик бўлса, босим шунча катта бўлиши керак
Радиотехникага оид пластмасса буюмларнинг аксарияти 130-180° С да қиздириб пресслаш усули билан олинади. Баъзи пластмасса буюмлар совуқлайин пресслаб, яъни пресс-кукун ва пресс қолип температураси 20°С бўлганда пресслаб тайёрланиши мумкин. Бироқ бундай буюмларнинг электр характеристикалари юқори бўлиши учун уларга бир неча соат даво­мида иссшушк ишлови берилиши лозим. Қиздириб прессланган пластмасса буюмларнинг деворлари 1,5 мм, совуқ ҳолда пресслаб тайёрланган буюмларнинг деворлари 4-5 мм гача етади. Пластмассаларнинг зичлиги 1000—2200 кг/м³.
Кремний-органик боғловчи моддалар ва минерал тўлдирувчилар (майдаланган кварц, шиша тола) асосидаги пластмасса буюмлар энг юқори иссиқбардошликка (180—220°С) эга. Крем­ний-органик ва эпоксид боғловчи моддалар асосидаги пластмассалар моғорлашга ва намликка чидамлилиги билан бошқалардан фарқ қилади.
Агар бордовчи модда сифатида электр характеристикалари энг юқори бўлган полимер (полистирол, полиэтилен) олинса, унга 40—60% тўлдирувчи, бўёвчи ва бошқа компонентлар киритилганда, полимернинг электр характеристикалари сезиларли даражада ёмонлашади. Шу сабабли пресс-кукунлардан тайёрланган радиотехникага оид пластмасса буюмларнинг электр характеристикалари қуйидаги чегараларда бўлади:
_=10¹²10¹³Омм; _r= 2,56,5; tg= 0,001+0,005; Е_мус =2025 МВ/м.
Қатламли пластмассалар (гетинакс, текстолит, шиша текстолит) варақ-варақ алмашиниб келувчи тўлдирувчилар (қоғоз, газлама ёки шиша толали газлама) ва боғловчи моддалар қатламларидан иборат. Бу материаллар кўпинча қатламли пластиклар деб юритилади.
Гетинаксда қатламлар фенолформалғдегид ёки бошқа ба­келит олигомерлар асос қилиб олиниб, уларга бакелит спиртли локларидан бири шимдирилган 0,1 мм қалинликли махсус қоғоз варақлари тўлдирувчилар бўлиб хизмат қилади.
Қоғоз варақлари қуритилгандан сўнг пресслаб тайёрланадиган қалинликка мослаб тахлаб чиқилади. Йиғилган тахлам пресснинг 150-160⁰С гача қиздирилган пўлат плиталари остига қўйилиб, 5,5-9,8 МПа босим остида прессланади. Прессда тутиб туриш вақти прессланаётган гетинакс қалинлигининг хар 1 мм учун 2-5 мин дан ҳисоб қилинади. Иссиқ пресслаш жараёнида қоғоз варақлари боғловчи модда билан бирикиб яхлит материалга айланади, бакелит смола эса термореактив ҳолатга ўтади. Радиотехник гетинакслар қалинлиги 0,2-4 мм ва ўлчамлари 550 х 700 дан 980 x 1430 мм гача бўлган листлар тарзида ишлаб чиқарилади.
Текстолит гетинаксдан шуниси билан фарқ; қиладики, унда тўлдирувчи сифатида Қоғоз эмас, балки ип газлама материали олинади. Радиотехник текстолит учун юпқа ип газлама ёки капрон толали газлама ишлатилади. Текстолитда боғловчи модда сифатида бакелит смолаларидан бири олинади. Тексто­лит ишлаб чиқариш гетинакс ишлаб чиқарилишидан катта фарқ қилмайди. Текстолит қалинлиги 0,5-8 мм (ЮЧ марка-си) в_а ўлчамлари 450—600 дан 750X1000 мм гача бўлган листлар, шунингдек ташқи диаметри 6—60 мм бўлган найча ва стерженлар шаклида ишлаб чиқарилади.
Текстолитларнинг электр характеристикалари гетинаксларникидан бирмунча паст, бироқ қатламларга ажралиш қаршилиги ва зарбага чидамлилиги юқори, шунинг учун зарбага учрайдиган ва қатламларга зўриқиш тушадиган жойларда текстолитдан тайёрланган деталлар ишлатилади. Иссиқ бардошлигига кўра гетинакс ва текстолит А (105°С) синфига мансуб.
2. Шиша текстолит

Шиша-текстолит — тўлдирувчиси ишқорсиз 0,06 мм қалинликдаги шиша толали газламадан иборат бўлган қатламли пластмасса. Иссиқбардош шиша текстолитларда боғловчи моддалар сифатида кремний-органик смолалар ишлатилади. Ёпиштириш хусусиятини ошириш учун кремний-органик боғловчиларга озгина миқдорда эпоксид смоласи қўшилади. Ис-сиқбардошлиги 130°С бўлган оддий шиша текстолитларда боғловчи моддалар сифатида лок кўринишида эпоксид фенол-формалғдегидли полимер ишлатилади. Шиша газлама, листларига аввал шу лок шимдирилади, сўнгра қуритилади. Шиша газлама листлари керакли қалинликда тахлаб чиқилади, кейин 150-200°С температурада прессланади. Шиша текстолитлар қалинлиги 0,5-30 мм, 450х600 дан 980x480 мм гача ўл-чамдаги листлар шаклида ишлаб чиқарилади.
Шиша-текстолит гетинакс ва текстолитлардан механик мустаҳкамлигининг юқорилиги, намга чидамлилиги ва яхши электр характеристикалари билан фарқ қилади. Унга ишлов бериш қийин, чунки шиша газлама пўлат кескични тез ишдан чиқаради. Ҳамма қатламсимон электр-изоляцион пластмасалар яхши электр характеристикали яхлит, механик мустаҳкам материаллардир (2-жадвал).
2- жадвалда келтирилган диэлектриклардан ташқари РЭА да иссиқбардош кремний-органик боғловчилар ишлатилган фолғгаланган шиша текстолитлар ҳам кенг қўлланилади. Бундай шиша текстолитлардан тайёрланган босма платалар -70 дан +200°С гача температураларда ишлатилиши мумкин. Ип газлама материал тўлдиргич сифатида олинган текстолит­лар жуда кам ишлатилади. Қатламли пластиканинг бир ёки икки сиртига 0,03-0,05 мм қалинликда мис фолғга ёпиштирилади. Бу зар энг яхши сорт мис (МОО ва МО маркадаги) дан олинади, у ўзининг энг юқори ўтказувчанлиги билан ажралиб туради.
Фолpганинг қатлам диэлектрикларга яхши адгезияланипти учун унинг сирти оксидлантириб олинади. Оксидлантирилган сиртга махсус турдаги елим (Б-4 ва б.) суртилади, бунинг ёрдамида мис фолғга иссиқлайин прессланганда қатлам пластмасса листнинг сиртига мустаҳкам ёпишади. Қатлам пластмассалар босма платалар учун 0,1-3 мм қалинликда тайёрланади.

Босма плата қатламли пластмассадан ясалган электрдан изоляцияловчи асос 2 дан иборат бўлиб (32- расмда тасвирланган), унинг сиртига мис фолғгадан иборат босма ўтказгичлар 1 суртилган, уларга кейин турли радиоэлементлар (диодлар, конденсаторлар, резисторлар) нинг уланиш учлари кавшарланади. Мис фолғганинг қолган қисми у ёки бу усул билан (темир хлорид эритмасида хурушлаш йўли билан ва хк) олиб ташланади.

Босма платалар учун мўлжалланган электроизоляцион материаллар мис фолғганинг ортиқча қисмларини едириб юбориш учун ишлатиладиган кислотали ва ишқорли эрйтмаларга нисбатан химиявий чидамли бўлиши керак Босма платаларнинг диэлектрикларига яхшилаб механик ишлов берилиши лозим. Махсус радиоаппаратуралардаги босма платаларнинг ис-сиққа ва намликка чидамлилиги юқори бўлиши керак Бу талабларни боғловчи модда сифатида кремний-органик модда ишлатилган шиша-текстолитлар қаноатлантиради. Радиочастоталар спектрида ишлайдиган аппаратураларнинг босма платалари учун мўлжалланган электроизоляцион материалларда tg0,03 ва _r 6 бўлиши керак
Босма платалар учун фолғгаланган қатлам пластмассалар температурани 40°С, ҳаво намлиги 98% бўлган камерада 96 соат сақлангандан сўнг қўшимча равишда махсус синовдан ўтказилади. Бунда бу материалларнинг барча электр характеристикалари мехёрига келтирилади. Масалан, фолғгаланган гетинаксларда tg0,03, фолғгаланган шиша текстолитларда tg0,02.
Газ тўлдирилган пластмассалар кўпирган полимернинг жуда майда ячейкалар мажмуидан иборат бўлиб, бу ячейкалар композиция (аралашма) қизиганда ажраладиган ҳаво ёки бирор газ билан тўлган бўлади. Газ ҳосил қилувчи модда сифатида қизиганда ажраладиган органик ва ноорганик моддалардан фойдаланилади. Бундай электроизоляцион композицияларнинг _r ва tg си кичик ҳамда радиошаффоф материаллар ҳисобланади.
Бир-биридан изоляцияланган ячейкалардан ташкил топган газ тўлдирилган пластмассалар пенопластлар, бир-бири билан туташиб кетган ячейкалардан ташкил топган пластмассалар эса поропластлар деб аталади. Радиотехникада асосан пено­пластлар ишлатилади, чунки улар электр характеристикалари анча барқарор диэлектрик ҳисобланиб, намга чидамлилиги анча юқори.
Пенопластларнинг зичлиги 10—20 кг/м³ атрофида. Бу ма­териаллар енгил бўлиб, турли конструкциялар — нурлатгичлар, антеналарнинг учи ва бошқаларни жиҳозлаш учун қўлланилади. Пенопластлардан тайёрланган деталларнинг сиртларида детални намдан сақловчи юпқа химоявий қобиқ ҳосил бўлади.
РЭА да полистирол ва кремний-органик полимерлар асосида олинган пенопластлар кенг қўлланилади. Полистиролли пенопластларнинг электр характеристикалари юқори:
_== 10¹³ 10¹⁵0мм, _r=1,41,4; tg= 0,00060,00012.
Полистиролли пенопластлар РЭА нинг металл қисмларига қопланган ҳолда нам ҳавода ҳам уни занглашдан асрайди. Бироқ температура юқори бўлиб, намлик ўзлуксиз таъсир этиб турса, пенопластларнинг механик ва электр хоссалари сезиларли даражада ёмонлашади.
Полистиролли пенопластларнинг камчилиги шундаки, улар иссиққа (65-70⁰С) чидамсиздир. Кремний-органик пенопласт­лар бундай камчиликдан мустасно, уларнинг иссиқбардошлиги 180-200°С га тенг. Химиявий инертлиги, намликни кам ютиши ва электр характеристикаларининг юқорилиги сабабли кремний-органик пенопластлар келгусида истиқболли радиотех­ник диэлектриклар бўлиб хизмат қилади.

Адабиётлар:

1) К.П.Богородиский, В.В.Пасинков, “Электротехнический материали”1985г
2) И.Холикулов,М.М.Нишонова”Электрон техника материаллари“ Тошкент шарк 2006й
3) Н.В.Никулин, В.А.Назаров ”Радиоматериаллар ва компонентлар “ Тошкент