エポキシ樹脂プリプレグにおいて、安定した圧力制御はなぜ必要なのでしょうか？高密度絶縁の卓越性を実現する

安定した圧力制御は、高密度エポキシ樹脂絶縁の準備において基本的なものです。なぜなら、それは機械的にマイクロバブルの除去を強制し、ポリマー鎖の緊密な再配列を促すからです。初期硬化段階でのこの一定の力がなければ、材料は信頼性の高い電気絶縁に必要な重要な密度を達成できません。

一定の圧力を維持することにより、実験室用油圧プレスは、約1.12 g/cm³の密度を持つ均一で空隙のないマトリックスの形成を保証します。この物理的な高密度化は、優れた誘電体強度と部分放電に対する耐性の直接的な前提条件です。

構造的完全性の達成

圧力安定性が譲れない理由を理解するには、金型内で起こっている微視的な変化を見る必要があります。

マイクロバブルの除去

樹脂鋳造における主な物理的障害は、閉じ込められた空気の存在です。

安定した圧力は、材料が硬化する前に、これらのマイクロバブルを樹脂マトリックスから積極的に押し出すように作用します。

圧力が変動すると、これらの空隙は閉じ込められたままになり、最終的なプリプレグに弱点が生じます。

ポリマー鎖の再配列

空気の除去を超えて、圧力はエポキシの分子構造に影響を与えます。

一定の力は、金型内のポリマー鎖の緊密な再配列を保証します。

この圧縮プロセスにより、材料は1.12 g/cm³などの高密度目標を達成できます。

電気的性能への直接的なつながり

油圧プレスによって確立された物理的特性は、絶縁体の電気的信頼性を直接決定します。

誘電体強度の向上

より密度の高い材料は、電気的破壊に対するより効果的なバリアを作成します。

圧力制御によって達成される均一性は、材料の誘電体強度を直接向上させます。

これにより、絶縁体が故障することなく高電圧ストレスに耐えることができます。

部分放電への耐性

絶縁体内の空隙は、部分放電の一般的な発生源であり、時間の経過とともに材料を劣化させます。

マイクロバブルを除去し密度を高めることで、プレスは材料の部分放電への耐性を大幅に向上させます。

これにより、絶縁部品の動作寿命が長くなります。

一貫性のない圧力のリスク

圧力の利点は明らかですが、失敗の結果を理解することも同様に重要です。

圧力損失の影響

初期硬化中に油圧プレスが一定の圧力を維持できない場合、ポリマーマトリックスが弛緩する可能性があります。

この弛緩により、材料は必要なコンパクトさを達成できなくなります。

その結果、機械的には健全ですが電気的には脆弱な、低密度の部品が生成されます。

目標に合わせた適切な選択

エポキシ樹脂用途向けに実験室用プレスを構成する際は、プロセスパラメータを特定のパフォーマンス目標に合わせて調整してください。

• 主な焦点が物理的完全性である場合：プレスが初期硬化中に一定の圧力を維持し、少なくとも1.12 g/cm³の密度と空隙のない構造を保証できるようにしてください。
• 主な焦点が電気的信頼性である場合：圧力安定性を優先して、誘電体強度を最大化し、最終製品の部分放電故障のリスクを最小限に抑えてください。

圧力を効果的に制御すれば、絶縁材料の機械的構造と電気的将来の両方を確保できます。

要約表：

主要機能	エポキシ樹脂への影響	絶縁材料の利点
一定の圧力	マイクロバブルと空隙を除去	部分放電と故障を防ぐ
鎖の再配列	ポリマーの緊密な圧縮を促す	目標密度（約1.12 g/cm³）を達成
マトリックスの均一性	空隙のない構造マトリックスを作成	全体的な誘電体強度を向上
プロセスの安定性	ポリマーマトリックスの弛緩を防ぐ	機械的および電気的完全性を確保

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参考文献

1. Wei-Feng Sun, Zhong Chen. A Reactive Molecular Dynamics Study on Crosslinked Epoxy Resin Decomposition under High Electric Field and Thermal Aging Conditions. DOI: 10.3390/polym15030765

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Solution ナレッジベース .