رزین اپوکسی به ذاته یک ماده دی الکتریک است یعنی فقط قادر به انتقال جریان الکتریکی در ولتاژ های بسیار بالا است لذا در پاسخ به این سوال می توان گفت در مصارف عمومی چون دفن قطعات الکتریکی یا پوشش لامپ ها و برد های الکتریکی، رزین آپوکسی مثل یک عایق الکتریکی و حرارتی عمل می کند. اما لازم به ذکر است که خاصیت دی الکتریک رزین اپوکسی با حضور افزودنی های مختلف می تواند تغییر کند و از یک ماده عایق به یک ماده رسانا بدل شود.
در این مقاله همراه ما باشید تا عوامل موثر بر خواص دی الکتریک رزین اپوکسی و کاربرد های رزین اپوکسی الکتریکی را بررسی کنیم.
رزین دی الکتریک یا رزین عایق الکتریکی چیست؟
دی الکتریک به توانایی ماده در ذخیره بار الکتریکی و مقاومت در گذردهی جریان الکتریکی مربوط می شود. (گذردهی توانایی یک ماده برای پلاریزه شدن با توجه به یک میدان کاربردی است.) برای آنکه رزین اپوکسی در دسته رزین های عایق قرار بگیرد نیاز است چهار ویژگی زیر در آن بررسی شود:
مقاومت حجمی (VR) رزین اپوکسی عایق الکتریکی:
طبق استاندارد ASTM D257، برای یک محصول عایق، معمولاً بزرگتر یا مساوی 0.1 ترآهم متر در 25 درجه سانتیگراد و بزرگتر یا مساوی 1.0 مگا اهم متر در 125 درجه سانتیگراد است.
ثابت دی الکتریک (Dk) رزین اپوکسی عایق الکتریکی:
طبق ASTM D150 معمولاً در هر دو فرکانس 1 کیلوهرتز و 1 مگاهرتز باید کمتر یا مساوی 6.0 باشد.
ضریب اتلاف (Df) رزین اپوکسی عایق الکتریکی:
به عنوان توان تلف شده توسط دی الکتریک تعریف می شود و برای رزین عایق طبق استاندارد ASTM D150 معمولاً کمتر یا مساوی 0.03 در 1 کیلوهرتز و کمتر یا مساوی 0.05 در 1 مگاهرتز بدست خواهد آمد.
قدرت دی الکتریک (ولتاژ شکست) رزین اپوکسی عایق الکتریکی:
قدرت دی الکتریک، حداکثر میدان الکتریکی است که یک ماده می تواند قبل از شکستن تحمل کند. این یک ویژگی مهم برای بسیاری از کاربردهایی است که جریان یا آمپر بالا دارند.
به عنوان یک قانون کلی، قدرت دی الکتریک یک اپوکسی تقریباً 500 ولت در میلی لیتر در دمای 23 درجه سانتیگراد برای یک محصول عایق است.
به عنوان یک مثال عملی، اگر مدار الکترونیکی نیاز به مقاومت در برابر 1000 ولت داشته باشد، حداقل 2 میل اپوکسی دی الکتریک مورد نیاز است.
مقاومت حجمی، ثابت دی الکتریک و ضریب اتلاف را می توان از دیتاشیت ارائه شده از سوی شرکت تولید کننده بدست آورد، اما استحکام دی الکتریک وابسته به کاربرد است. لذا مصرف کنندگان رزین اپوکسی همیشه باید استحکام دی الکتریک رزین را در کاربرد خاص خود بررسی و تایید کنند.
خواص و کابردهای رزین اپوکسی عایق الکتریکی:
رزین های عایق الکتریکی موجود در بازار بر سه پایه، اپوکسی ، آکریلات و سیلیکونی هستند اما کاربرد های رزین عایق اپوکسی نسبت به دو گروه دیگر به خاطر خواص منحصر به فرد رزین آپوکسی بیشتر است. در این بخش برخی از این خواص و کاربردها را بررسی خواهیم کرد:
- رزین اپوکسی ذاتا شفاف است و می تواند به عنوان پوشش عایق تراشه های نیمه هادی، سیم پیچ، بردهای الکتریکی، ترانسفورماتورها و کانکتورها یا به عنوان چسب برای اتصال قطعاتی که به گرما حساس هستند؛ استفاده شود. کاربرد اصلی این رزین در ساخت قطعات الکتریکی مصرفی در صنایع هوافضا، هوانوردی و خودرو است تا از اتصال کوتاه الکتریکی این قطعات جلوگیری نماید.
- علاوه بر این رزین اپوکسی عایق الکتریکی در گرید های مشکی و خاکستری می تواند برای کاربرد های کپسوله سازی، در شرایطی که نیاز به ایجاد محدودیت دسترسی و نمایش اجزا برد احساس می شود؛ مورد استفاده قرار گیرد.
- رزین اپوکسی در دو نوع نرم و سخت ارائه می شود لذا می توان در مواردی که نیاز به انعطاف پذیری قطعه است از رزین اپوکسی نرم استفاده نمود.
- ساختار شیمیایی رزین اپوکسی باعث شده این گزینه از نظر مقاومت شیمیایی بالا و عایق بودن در برابر آب و رطوبت یک پوشش محافظتی ایده آل برای قطعات الکتریکی مورد استفاده در محیط های خشن باشد.علاوه بر آن این پوشش می تواند تا حدودی از آسیب قطعات در برابر ضربه و تنش نیز جلوگیری نماید.
علاوه بر صنایع خودرو و هوافضا، رزین اپوکسی غیررسانا در صنایع زیردریایی و ساخت و ساز جهت آب بندی و عایق کردن کانکتورهای الکتریکی، لوله های برق و عایق بندی سیم ها و کابل ها مورد استفاده است.
رزین رسانای حرارت و عایق الکتریکی:
بر خلاف همه ی مزایای عنوان شده، این رزین به تنهایی توانایی انتقال حرارت را ندارد و علاوه بر رسانایی الکتریکی، از رسانایی حرارتی ضعیفی برخوردار است. لذا در مصارفی که اتلاف گرما دارای اهمیت است استفاده از آن به تنهایی مثمر ثمر نخواهد بود.
در راستای رفع این مشکل مهندسین متخصص در این زمینه با افزودن مقدار معینی از افزودنی های معدنی و سرامیکی اقدام به فرمولاسیون نوع جدیدی از رزین عایق الکتریکی با قابلیت رسانایی حرارتی نموده اند. لذا در صورت نیاز به تهیه رزین عایق الکتریکی و رسانای حرارتی، خوب است این نکته را در نظر داشته باشید که مجموعه تولید کننده تخصص کافی را در تهیه رزین متناسب با کاربرد و نیاز شما داشته باشند.
رزین اپوکسی رسانای الکتریکی:
افزودن مقدار مهندسی شده ای از افزودنی های رسانا چون نقره، اکسید گرافن و … منجر به بهبود مقاومت مکانیکی و گذردهی جریان الکتریکی در مخلوط و در نتیجه رسانا شدن رزین کامپوزیتی می شود. رزین اپوکسی رسانا بر خلاف رزین اپوکسی عایق الکتریکی، رسانایی حرارتی خوبی دارد و نیازی به اصلاح فرمولاسیون نخواهد داشت.
انواع اپوکسی غیر رسانا:
فرمولاسیون های مختلفی از اپوکسی نارسانا و رسانا وجود دارد که هر کدام خواص منحصر به فرد خود را دارند. فروشگاه ایران کامپوزیت کاویان برخی از فرمولاسیون های دارای خواص عایق الکتریکی پرکاربرد را در قالب 7 کد ارائه می کند. در برخی از این کد ها مقاومت شیمیایی مورد توجه است و در برخی رسانایی حرارتی. برخی با ویسکوزیته بالا فرموله شدند و برخی جریان یابی بهتری دارند. برخی پس از پخت نرم و برخی سفت خواهند بود. برخی در دمای محیط پخت می شوند و برخی نیاز به پخت حرارتی دارند.
در صورت علاقه مندی به خرید و کسب اطلاعات بیشتر، با مراجعه به صفحه رزین های الکتریکی و ورود به صفحه هر محصول به اطلاعات فنی آن دسترسی پیدا خواهید کرد. هنگام انتخاب ، عواملی مانند ولتاژ مورد نیاز، محدوده دما و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی کاربرد خود را در نظر بگیرید و نگران نباشید! چرا که مشاورین ما آماده کمک به شما در انتخاب بهترین نوع اپوکسی متناسب با نیازشما هستند؛ کافیست با ما تماس حاصل فرمایید.
از سوی دیگر در کاربردهای خاص با حجم بالا مهم است که رزین اپوکسی متناسب با کاربرد شما فرموله شود. در این خصوص بخش R&D مجموعه ایران کامپوزیت کاویان آماده قبول پروژه و فرموله کردن رزین متناسب با نیاز شما خواهد بود.