Täiendavate osade tootja ja pakendimasinate osade tarnijana koos viie - teljega töötlemisvõimalusega, pakub Hansheng Automation CNC ultra - peegli töötlemist täpsusega ± 0,002mm, käigukasti tootmisvõimalused (ISO 5, MODULULS 0.1, ja MODULS TOMETER 3MM). Maksimaalne suurus 3800*1500*1200.
Fenoolplasti määratlus
Fenoolplastid on inimkonna ajaloo esimene täiesti sünteetiline termoatseerimisplast. Nende põhikomponent on fenoolne vanus, mis moodustub fenooli ja formaldehüüdi polükondensatsioonil happelistes või aluselistes tingimustes. Selle materjali päritolu on dramaatiline: 1907. aastal avastas Belgia keemik Leo Baekeland, et uurides isoleermaterjale, et fenooli ja formaldehüüdi reaktsiooniproduktil olid pöördumatute kõvenemisomadused. See viis maailma esimese tööstusplasti Bakelite leiutamiseni. See materjal ei asendanud mitte ainult looduslikke materjale (näiteks elevandiluu ja puit), vaid vastas ka elektritööstuses tungivale isolatsiooni vajadusele, saades kiiresti 20. sajandi üheks olulisemaks tööstuslikuks materjaliks.
Bakelite ei olnud mitte ainult esimene plast, mis suutis taluda kõrgeid temperatuure ilma pehmenemiseta, vaid tal oli ka suurepärane elektriline isolatsioon ja keemiline stabiilsus, mis põhjustas selle laialdase kasutamise seadmetes, telefonivastuvõtjate, autotööstuse osade ja muude rakenduste korral. Tänapäeval on fenoolne plast kujunenud mitmesugusteks modifitseeritud versioonideks, näiteks need, mida täiustatakse klaaskiudude, süsinikkiudude või mineraalide täiteainete lisamisega, et luua "tugevdatud fenoolne plastik" või tutvustades leegi - alaarentsielemente, näiteks fosfori ja boor tulekahju parandamiseks.
Bakelite materjali arendamine oli materjaliteaduse verstapost. Fenoolsete materjalide tüüpilise näitena mängib see endiselt tööstuses olulist rolli. Bakeliidi plastiku määratlev karakteristik seisneb selle termostiku struktuuris -, kui see on moodustatud, seda ei saa kuumutamisega ümber kujundada, eristades seda termoplastidest, näiteks polüetüleenist.
Fenoolne plasti omadused
Fenoolsete plastide eelised, sealhulgas kõrge - temperatuurikindlus ja termiline stabiilsus, elektriline isolatsioon ja keemiline vastupidavus, muudavad need hädavajalikuks paljudes tööstuslikes rakendustes. Järgnev annab nende omaduste üksikasjaliku analüüsi.
Kõrge - temperatuuritakistus ja termiline stabiilsus
Fenoolsete plastide klaasist üleminekutemperatuur (TG) on koguni 150 - 200 kraadi ja mõned modifitseeritud sordid (näiteks fosfor - sisaldavad fenoolvaigud) taluvad temperatuuri, mis ületab 350 kraadi. See omadus muudab need suurepäraseks kõrgtemperatuurilises keskkonnas, näiteks kosmosemootori komponendid ja autode heitgaasisüsteemid. Näiteks püsib fenoolvaht struktuurilt stabiilsena 200 kraadi juures ega põle ega tilguta avatud leekide juuresolekul, teenides sellele hüüdnime "Soojusisolatsioonimaterjalide kuningas".
Elektriisolatsioon
Bakeliidil on äärmiselt madal dielektriline kadu ja see jääb laias temperatuuri ja niiskuse ulatuses stabiilseks, muutes selle ideaalseks elektriisolatsioonimaterjaliks. Selle elektriisolatsiooni omadused ületavad kaugelt tavalise plasti omadusi. Näiteks G - 10 klassi fenoollaminaati kasutatakse laialdaselt trükitud vooluahelates (PCB-d) ja kõrgepinge lülitilistes. See omadus muudab fenoolsed materjalid elektritööstuses parimaks valikuks.
Keemiline vastupidavus ja mehaaniline tugevus
Bakeliidi plastik on eriti vastupidav hapete, leeliste, õlide ja orgaaniliste lahustite suhtes ning selle keemiline stabiilsus ületab isegi mõne metalli oma. Lisaks sellele võib tugevdused (näiteks klaaskiud) lisades selle tõmbetugevuseni 100 - 200 MPa, muutes selle füüsiliselt karmimaks kui alumiinium, kaaludes samal ajal ainult poole rohkem. See "kerge, ülitugev" omadus muudab selle laialdaselt kasutamiseks mehaanilistes komponentides (näiteks käigud ja laagrid) ja konstruktsiooniosades.
Leegi aeglane ja madala suitsu omadused
Fenoolvaik on oma olemuselt ise - kustutamine, eraldades põlemisel ainult madalad suitsu ja mitte- mürgised gaasid, vastates rahvusvahelistele keskkonnastandarditele. Näiteks fosfor -, mis sisaldab fenoolvaikusid, võib saavutada piirava hapnikuindeksi (LOI) üle 30%, mis on oluliselt kõrgem kui 20% tavalisest plastist, muutes need kosmose- ja ehitustööstuses eelistatud tulekindluse materjaliks.
Ökonoomne ja töödeldav
Fenoolmaterjalidel on madalamad tootmiskulud kui enamikul tehnilistel plastidel (näiteks epoksüvaigud ja nailon) ning nende lihtsad vormimisprotsessid (näiteks kompressioonvormimine ja sissepritsevormimine) muudavad need sobivaks suureks -} skaala tootmiseks. Täiteainete tüübi ja suhet reguleerides saab materjali kõvadust, värvi ja pinna omadusi paindlikult kohandada vastavalt erinevatele vajadustele. Bakelite tooted on oma odavate kulude tõttu saavutanud ka tarbijarakendustes, näiteks vintage raadiokorpused ja köögiriistade käepidemed.
Fenool plasti töötlemine: vaigust valmistoodeteni
Fenoolsete plastide tootmine hõlmab mitut etappi, sealhulgas vaigu sünteesi, täiteaine segamist, vormimist ja postitust - töötlemine. Järgnev on põhiprotsess:
Vaigu süntees
Fenool ja formaldehüüd läbivad polükondensatsioonireaktsiooni happeliste (näiteks vesinikkloriidhappe) või aluselise (näiteks vesilahuse ammoniaagi) tingimustes, et saada lineaarsed või puiste fenoolvaigud. Termoplastilised fenoolvaigud nõuavad kõvenemiseks kõvenemisagendi (näiteks heksametüleenetetramiini) lisamist, samal ajal kui termosettimist fenoolvaigu saab ravida otse kuumusega.
Täiteaine segamine
Sõltuvalt rakenduse nõuetest saab vaiku lisada erinevaid täiteaineid:
Tugevad täiteained: mehaanilise tugevuse suurendamiseks kasutatakse klaaskiud ja süsinikkiud ja neid kasutatakse tavaliselt kosmosekomponentides.
Funktsionaalsed täiteained: grafiidi ja molübdeeni disulfiid suurendavad kulumiskindlust ning sobivad laagrite ja tihendite jaoks.
Leegi aeglustuvad täiteained: punane fosfor ja alumiiniumhüdroksiid suurendavad tulekindlust ja neid kasutatakse laialdaselt ehitusmaterjalides.
Vormimisprotsess
Kompressioonvormimine: vaigu ja täiteaine segu asetatakse vormi ja kõvendatakse kõrgel temperatuuril (150-200 kraadi) ja kõrgrõhku (10-50 MPa).
See protsess sobib kompleksi - kujuliste osade (näiteks elektriruumide) tootmiseks. Kompressioonvormimine on bakeliidi rakenduste jaoks üks klassikalisemaid protsesse.
Sissepritsevormimine: sulavaik süstitakse vormi, kasutades sissepritsevormimismasinat. See protsess sobib väikeste täppisosade (näiteks elektrooniliste komponentide) masstootmiseks.
Lamineerimine: fenoolse vaikuga immutatud paber-, puuvilla- või klaasist riie on virnastatud ja kuumutatakse -, et moodustada kõrge - tugevuslaminaadid (näiteks G-10 plaadid). Neid laminaate kasutatakse vooluahelate ja isolatsiooni jaoks.
Postitage - töötlemine
Vormitud osad vajavad täpsuse ja välimuse nõuete täitmiseks töötlemist (näiteks lõikamist ja puurimist) ja pinna töötlemist (näiteks vaigukatte). Mõned kõrged - lõpprakendused (näiteks lennunduse kosmose) vajavad ka nano - katte, et veelgi suurendada korrosiooni ja kulumiskindlust.
Fenoolne plasti kasutamine
Elektri- ja elektroonika
Isolatsioon: Bakelite elektrilised isoleerivad omadused tegid sellest populaarseks materjaliks varase telefoni ja raadiokorpuste jaoks. Tänapäeval jäävad PCB substraatide peavooluvalik G-10/G-11 astme fenoollaminaadid.
Kõrged - temperatuurikomponendid: fenoolmaterjalid sobivad ideaalselt selliste rakenduste jaoks, näiteks isoleerivad puksid ja kaitsmehoidjad kõrgel - pingelülitiseadmetes, mis peavad taluma kaare tühjendamist.
Lennundus ja kaitse
Mootori komponendid: fenoolne - põhinevaid komposiite kasutatakse lennukite mootorite labades ja põlemiskambrites, mis on võimeline taluma mööduvat temperatuuri üle 2000 kraadi.
Tulekindlad struktuurid: kosmoselaeva sisemiste vaheseintena kasutatakse fenoolse vahtlaudadena, pakkudes nii soojusisolatsiooni kui ka tulekahju ennetamist.
Autotööstus
Mehaanilised komponendid: piduriklotsid ja siduriplaadid kasutavad tugevdatud fenoolplastid, mis pakuvad stabiilset hõõrdekoefitsienti ja vastupidavust kõrgele - temperatuuri lagunemisele.
Elektrisüsteemid: süütemooli korpused ja juhtmestiku pistikud tuginevad bakeliidi plasti isolatsioonile ja õlikindlusele.
Hoone ja kodu
Tulekindlad tahvlid: fenoolse vahtlaudade välisuheteks kasutatakse A -klassi tulekahju reitingut ja järgides ELi ehituseeskirju.
Kaunistusmaterjalid: Bakelite tooted, näiteks teede ja nupud, jäävad retrokoduse turustamise turul populaarseks nende veekindla ja kriimustuse - vastupidavate omaduste tõttu.
Meditsiiniline ja keskkondlik
Steriliseerimisseadmed: fenoolsest plastist valmistatud autoklaavi komponendid taluvad korduvat kõrget - temperatuuri steriliseerimist ja on keemilise korrosiooni suhtes vastupidavad.
Keskkonnasõbralikud materjalid: fenoolne - põhinevat aktiveeritud süsinikku kasutatakse reoveepuhastuses, kus selle kõrge pindala adsorbeerub tõhusalt raskemetallide ioone.
Bakelite mitmekülgsus kasutab oma mainet kui "mitmekülgset materjali". Alates 19. - sajandi telefonitarvikutest kuni tänapäevase - päeva kosmoselaevade komponentideni, on materjal järjekindlalt kohanenud aegade vajadustele.
Fenoolsete plastide ja sarnaste materjalide võrdlev analüüs
| Omand | Fenoolne plast | Epoksüvaik | Nailon (PA) | ABS PLAST |
|---|---|---|---|---|
| Kõrge - temperatuuritakistus | Suurepärane (150-350 kraadi) | Hea (100-200 kraad) | Mõõdukas (80-150 kraadi) | Vaene (60–90 kraadi) |
| Elektriisolatsioon | Suurepärane (dielektriline konstant 3-5) | Hea (dielektriline konstant 3-4) | Mõõdukas (dielektriline konstant 3-4) | Vaene (dielektriline konstant 2,5-3) |
| Keemiline vastupidavus | Suurepärane (vastupidavad hapetele, õlidele, lahustitele) | Hea (keskmine lahusti takistus) | Mõõdukas (hea õliresistentsus, halb happekindlus) | Vaene (orgaaniliste lahustitega kergesti söövitatud) |
| Mehaaniline tugevus | Suurepärane (tõmbetugevus 100-200 MPa) | Suurepärane (tõmbetugevus 50-150 MPa) | Hea (tõmbetugevus 50-100 MPa) | Mõõdukas (tõmbetugevus 20-40 MPa) |
| Töötlemiskulud | Madal (odav tooraine, lihtne protsess) | Kõrge (pikk kõvenemistsükkel) | Mõõdukas (suure süstevormimiskulud) | Madal (ökonoomne masstootmise jaoks) |
Tabelis on toodud järgmised järeldused:
Bakelite kõrge - temperatuuritakistus ja elektriline isolatsioon ületavad kaugelt abs ja nailoni oma, muutes selle ekstreemses keskkonnas stabiilsemaks.
Fenoolmaterjalid on odavamad kui epoksüvaigud ja sobivad kulude jaoks - tõhusate tööstuslike rakenduste jaoks. Nende piirangute hulka kuulub aga kõrge rabedus, mis nõuab vastupidavuse parandamiseks muudatusi. Ringlussevõtt on samuti keeruline, ehkki on saavutatud hiljutine läbimurre keemilise ringlussevõtu tehnoloogias.
KKK
K: Kas fenoolne plastik on keskkonnasõbralik?
A: fenoolvaik ise on mitte - toksiline, kuid formaldehüüdi heitkoguseid tuleb tootmisprotsessi käigus kontrollida. Põlemisel tekitab see ainult süsinikdioksiidi ja vett, puuduvad toksilised gaasid ja mõned modifitseeritud versioonid on biolagunevad. Bakeliidi keskkonnasõbralikkust parandatakse ringlussevõtu tehnoloogia abil pidevalt.
K: Kas bakelite saab metalli asendada?
V: Rakendustes, kus kergekaaluline ja korrosioonikindlus on kriitilised (näiteks autoosad), võib bakeliidi plastik osaliselt asendada metalle nagu alumiinium ja vask. Selle kaal on ainult 1/3 kuni 1/2 metallist ja selle kulud on madalamad.
K: Kuidas ma saan tuvastada bakelite tooteid?
V: Bakeliid on tavaliselt tumepruun või must, kõva ja elastne, koputades karge heli. See kustutab end põlemisel ja sellel on fenoolne lõhn, eristades seda termoplastidest.
K: Milline on fenoolsete materjalide tööelu?
V: Normaalse temperatuuri ja kuivade tingimuste korral võib eluiga jõuda mitu aastakümmet. Seda eluiga lühendatakse kõrge - temperatuuri või söövitava keskkonnaga, kuid seda saab pinna töötlemise kaudu pikendada üle 10 aasta.
K: Kas fenoolne plastik sobib välistingimustes kasutamiseks?
V: tavalisel fenoolsel plastil on mõõdukas ilmatakistus ning see võib vananeda ja praguneda pikka - tähtaega UV -kiirte, vihma ja lumega. Kuid modifitseeritud fenoolmaterjalid, millele lisatakse UV - resistentsed täiteained (näiteks titaandioksiid) või pinnakattega, mis tagab ilmastiku - resistentse kattekihi, võib pakkuda stabiilset välit kasutamist 5-10-aastaseks, muutes need sobivaks sellisteks rakendusteks nagu välitingimustes elektriseadmete korpused.
K: Mis vahe on bakeliidi ja tavaliste plastide ringlussevõtu raskustes?
V: Termoatseeriva plastikuna ei saa bakeliiti kuumutamisega ümber kujundada. Traditsioonilised ringlussevõtu meetodid hõlmavad peamiselt selle purustamist ja täiteainena kasutamist. Termoplasti (näiteks PP ja ABS) saab seevastu sulada ja ringlusse võtta. Uued keemilised ringlussevõtutehnoloogiad võivad nüüd lagundada jäätmete bakeliidi väikesteks molekulaarseteks tooraineteks, mida saab vaigu sünteesis uuesti kasutada, suurendades ringlussevõtu efektiivsust üle 70%-ni.
K: Kas fenoolne plastik on toiduga kontaktis ohutu?
A: FDA - nõuetele vastav toit - klassi fenoolplastid saab kasutada toiduainete töötlemise seadmete komponentide (näiteks konveieri vööde ja vormide) valmistamiseks. Need on mitte - toksilised ega vabasta kahjulikke aineid. Siiski tuleks olla ettevaatlik, et vältida pikaajalist kontakti kuumade, happeliste toitudega (näiteks äädikas ja mahl), et vältida pinna vananemist ja lisandite vabanemist.
K: Kas bakelite toodete värvi saab kohandada?
V: Jah, bakeliidi tooteid saab kohandada, lisades anorgaanilisi pigmente (näiteks punase raudoksiidi ja süsiniku must). Tavaliste värvide hulka kuuluvad must, pruun ja punane. Fenoolvaiku keemiliste omaduste tõttu on valguse - värvilised tooted (näiteks valge ja kollane) vastuvõtlikud soojuse või valguse kokkupuute tõttu värvimuutusele, muutes tumedamad värvid tavalisemaks.
K: Kas fenoolse plasti kõvadust saab kohandada?
V: Jah, see saab. Vaigu ja täiteaine suhet reguleerides saab fenoolsete plastide kõvadust reguleerida vahemikus 70 kuni 90 kalda D. Vaigu suhte suurendamine parandab sitkust, muutes selle sobivaks tihendamiseks; Täiteainete, näiteks klaaskiudude lisamine suurendab kõvadust ja kulumiskindlust, muutes selle sobivaks mehaanilisteks konstruktsiooniosadeks.
K: Millised uued läbimurded on bakeliidi kasutamisel uues energiasektoris?
V: Värsked uuringud on leidnud, et fenoolset - -põhiseid süsinikumaterjale saab kasutada liitium - ioonpatareide negatiivsete elektroodimaterjalidena. Nende poorne struktuur võib suurendada aku mahutavust ja tsüklit. Lisaks kasutatakse uutes energiasõidukite akupakkides tulekindla isolatsiooni kihina fenoolset vahtu oma suurepäraste soojustusomaduste tõttu, vähendades tõhusalt termilise põgenemise riski.