Химической стойкости

Полиимидная пленка, как диэлектрическая основа многослойных коммутационных плат, обладает наиболее полным комплексом свойств, необходимых таким материалам. Наряду с высокой прочностью на растяжение, хорошими изоляционными свойствами, высокой химической стойкостью, несгораемостью полиимиду присущ ряд свойств, которые делают его незаменимым в технологических процессах, связанных с вакуумным осаждением пленок и фототравлением. Это прежде всего наиболее высокая среди полимеров температурная устойчивость (не теряет гибкость при температурах жидкого азота и в то же время выдерживает температуры эвтектической пайки кремния с золотом 670 К), отсутствие существенных газовыделений в вакууме до температур 470—500 К, высокая радиационная устойчивость и способность к равномерному травлению в сильных щелочных средах.

Термопары. Они являются наиболее распространенным средством измерения температуры. Термоэлектродвижущая сила (термо-э. д. с.) на зажимах термопары прямо пропорциональна разности температур горячего и холодного спаев и зависит от применяемых металлов и сплавов. Первые четыре термопары, приведенные в табл. 7-1, принадлежат к стандартным типам (ГОСТ 3044—77). Платино-платинородиевая термопара (в состав платинородия входит 90% платины и 10% родия) отличается химической стойкостью к окислительной среде, восстановительная среда разрушающе действует на платину. Составы других сплавов: хромель содержит 90% Ni и 10% Сг; алюмель — 1% Si, 2% А1, 43,5% Fe, 2% Мп, осталь, ное — Ni; копель — 56,6% Си и 43,5% Ni. Наибольшее распространение при измерении температуры до 600 °С получила термопара хромель—копель типа ТХК, имеющая высокую термо-э. д. с. и малую инерционность. При измерении более высоких температур

груза 4. Груз выбирают в соответствии с указаниями на материал. Глубина вдавливания измеряется с помощью индикатора 5 с ценой деления 0,01 мм и регистрируется самопишущим прибором; одновременно записывается температура материала. Прибор с образцом / помещают в термостат, где температуру повышают равномерно со скоростью 5 °С/мин (или 50 °С/ч). Жидкой средой могут быть нефтяное масло, парафин, глицерин и кремнийорганическое масло; жидкость должна обладать достаточной химической стойкостью, чтобы не оказывать воздействия на испытуемый материал. За температуру размягчения по Вику принимается температура, при которой глубина погружения индентора составляет 1 мм.

В качестве фильтрующих материалов в насыпных фильтрах применяют дробленый малозольный антрацит размером зерен 0,6 — 1,5 мм и сульфоуголь размером частиц 0,8 — 1,2 мм. При высокотемпературной очистке контурных вод от взвешенных примесей используют термостойкие материалы (оксиды титана, железа), характеризующиеся высокой химической стойкостью при температуре до 300 °С.

Золото обладает большой химической стойкостью; в частности, оно совершенно не изменяется на воздухе и устойчиво в широко используемом в полупроводниковой технологии кислотном травителе - смеси плавиковой и азотной кислот. Из золота можно получить тончайшую проволоку диаметром 5...10мкм.

Промышленностью выпускается полиэтилен трех видов: низкой плотности (920-930 кг/м3), или высокого давления ВД (это название по способу производства); высокой плотности (960-970 кг/м3), или низкого давления НД; средней плотности (940-960 кг/м3), или среднего давления СД. Полиэтилен -неполярный диэлектрик, практически не гигроскопичен, отличается большой гибкостью. Его электрические параметры отличаются высокой стабильностью, мало изменяются в широких диапазонах температуры и частот. По электрическим параметрам все разновидности полиэтилена мало отличаются друг от друга. Наиболее высокими механическими параметрами отличается полиэтилен СД, он является наиболее жестким. При обычной температуре полиэтилен обладает значительной химической стойкостью. Действие прямой солнечной радиации ускоряет старение полиэтилена. Применяется полиэтилен для изоляции проводов и кабелей (для силовых кабелей - при сравнительно невысоких напряжениях), в высокочастотной технике.

Полярный диэлектрик со сравнительно большим углом диэлектрических потерь. Твердый, сравнительно хрупкий материал с низкой холодостойкостью (до —0°С), но высокой влагостойкостью и низкой газопроницаемостью. Наряду с ПВХ в электроизоляционной технике широко применяется пластифицированный ПВХ - пластикат. Он обладает большим удлинением при разрыве (т.е. большей пластичностью), более высокой холодостойкостью (до -50°С), но меньшими механической прочностью и химической стойкостью, ПВХ-пластикат применяется для изготовления пленок, липких изоляционных лент, электроизоляционных трубок, изоляции телефонных и различных монтажных проводов, для получения внешних оболочек кабелей. При воздействии электрической дуги ПВХ выделяет большое количество газообразных продуктов, что способствует гашению дуги. Это свойство используется в так называемых стреляющих разрядниках.

Достоинство печей с внутренним стопором ( 14-10, а) — возможность свободного истечения металла и выпуска его порциями, а недостатки — необходимость изготовлять шток стопора из материала, обладающего высокой огнеупорностью и химической стойкостью, а также уменьшение по-

Покрытие характеризуется высокой химической стойкостью (не окисляется в агрессивных средах) и высокой проводимостью.

Большие трудности встречаются при травлении кристаллов карбида кремния SiC. Это обусловлено высокой химической стойкостью данного полупроводника и значительной полярностью ковалентных связей за счет высокой электроотрицательности углерода. В растворах минеральных компонентов травления SiC даже при высоких температурах Fie наблюдается.

Помимо наиболее распространенных в технологии полупроводников графита и кварца, в качестве контейнерных материалов в последнее время все чаще применяют тигли и лодочки из стеклоуглерода и пиролитического нитрида бора BN. Они обладают высокой химической стойкостью, инертностью к расплавам различных металлов, полупроводников и флюсов, что обусловливает перспективное их использование в технологии разлагающихся полупроводниковых соединений. Подготовка контейнеров из стеклоуглерода и пиролитического нитрида бора состоит в травлении их смесью соляной и азотной кислот (в отношении 1:1) для удаления поверхностных загрязнений и сушке при 200—300 "С.

роопасен, проявляется подогретой до 40°С водой. В состав фоторезиста входят следующие компоненты: поливиниловый спирт — 70 ... 120 г/л, бихромат калия — 3 ... 10% сухой массы ПВО, этиловый спирт — 30 ... 50 мл/л, «Некаль» — 2 ... 5 г/л, дистиллированная вода — до 1000 мл. Недостатком фоторезистов на основе ПВС является их темновое дубление, что ограничивает срок хранения приготовленного материала и заготовок с нанесенным слоем 3 ... 8 ч. Для повышения химической стойкости фоторезиста применяют химическое дубление в растворе хромового ангидрида или термическое дубление.

Кристаллический кварц Si02 широко используется в радиоэлектронике. Сочетание его высоких механической прочности, химической стойкости и пьезоэлектри-

Для повышения электрической прочности изоляции и собственной емкости обмоток, закрепления витков провода, повышения механической прочности намоточных изделий, их тепловой и химической стойкости применяют пропитку, лакировку, обволакивание и заливку.

Химическая стойкость электроизоляционных материалов имеет особо важное значение в условиях эксплуатации, связанных с использованием изоляции в атмосфере, содержащей различные химические вещества, или с непосредственным воздействием* химических веществ, их растворов, паров и т. п. Твердые электроизоляционные материалы, применяемые в маслонаполненных трансформаторах, конденсаторах и электрических аппаратах, должны быть стойкими к действию нефтяного масла. Изоляция, пропитываемая или покрываемая лаками и эмалями, не должна повреждаться от действия содержащихся в них масел и растворителей. Изоляция корабельных электротехнических установок должна быть рассчитана на воздействие влажного воздуха, насыщенного морскими солями. Все это подтверждает необходимость определения химической стойкости электроизоляционных материалов, используемых в указанных условиях. Методы определения стойкости пластмасс к действию химических сред изложены в ГОСТ 12020 — 72. Стандарт не распространяется на пенистые и пористые материалы. Стойкость пластмассы оценивается по изменению массы, линейных размеров, механических . свойств стандартных образцов в ненапряженном

Определение химической стойкости по изменению массы. Данный метод основан на определении изменения массы образца под воздействием заданного реагента при температурах 20, 40, 60, 80, 100, 125"Си далее с интервалом 25 °С. Продолжительность испытаний определяется временем, необходимым для установления сорб-ционного равновесия или нестойкости образцов пластмасс в данной среде. Промежуточные измерения массы производятся через 12, 24, 36, 48, 72, 96 и 120 ч, затем масса измеряется каждые 7 сут. После окончания испытаний масса образца может возрасти или уменьшиться. По конечному изменению массы (среднему для нескольких образцов) оценивают химическую стойкость материала.

Определение химической стойкости по изменению линейных размеров. Испытание заключается в определении изменения линейных размеров образцов после длительного воздействия реагента. Форма, размеры и число образцов, а также количество используемого реагента остаются без изменений. Первоначально измеряют толщину центральной части образца и два взаимно перпендикулярных диаметра диска, отмечая рисками места измерений, после чего образцы загружают в .ванну с реагентами. Каждые семь суток образец вынимают из ванны с реагентом, промывают, протирают и производят повторные .определения размеров в тех же местах. Изменение любого линейного размера в процентах

Определение химической стойкости по изменению механических свойств. , При этом испытании определяется устойчивость пластических, масс в отношении их механических свойств при длительном воздействии на пластмассы химического реагента. Форма, размеры

При определении химической стойкости необходимо обеспечить безопасность персонала, и строго соблюдать инструкции по технике безопасности и охране труда.

Подложка. Наиболее широко применяют прямоугольные подложки с размерами: 6X15, вХ12, 10X16, НХП, 12X12, 12X16, 12X20, 16X20, 24X30, 48X60 мм при толщине 0,5—2 мм. Повышение степени интеграции за счет уменьшения размеров элементов гибридных ИМС предъявляет все возрастающие требования к чистоте обработки поверхности подложки, ее микронеровностям, степени плоскостности, теплопроводности, химической стойкости, механической прочности и др. В этой связи приемлемыми являются три группы материалов: стекла, стеклокристаллические материалы и керамика.

Благодаря замене всех атомов водорода, имеющихся в структуре полиэтилена, атомами фтора, обеспечивающими большую энергию связи, этот продукт обладает исключительно высокой нагревостойкостью (до 250°С и выше) и холодостойкостью (сохраняет эластичность при температуре до -100 С). Фторопласт-4 очень влагостоек, имеет очень малый tg 5 в широком частотном диапазоне, негорюч, не смачивается водой. По химической стойкости он превосходит благородные металлы (золото и платину), что позволяет использовать его при изготовлении химической аппаратуры. Высокие электрические параметры мало зависят от температуры. Фторопласт-4 нестоек против воздействия ионизирующих видов облучения, имеет исключительно низкий коэффициент трения. Существенным недостатком фторопласта является его текучесть: при комнатной температуре при нагрузке около 3 МПа материал «течет» - в нем происходят пластические деформации. Из фторопласта делают пленки (можно получить очень тонкие, толщиной менее 10 мкм), применяющиеся для производства конденсаторов и изоляции всевозможных обмоток. В комбинации со стеклотканями применяется для изготовления механически прочных нагревостойких материалов.

В воздушных линиях и гибких токопроводах в настоящее время в качестве проводникового материала в основном применяют алюминий, обладающий необходимыми для проводникового материала свойствами (удельной проводимостью, необходимой механической прочностью). Для дополнительного повышения механической прочности алюминиевых проводов и химической стойкости в контактных соединениях применяют: