連接器用工程塑料要求﹕ 韌性﹐強(qiáng)度﹐剛性﹐尺寸穩(wěn)定性﹐高阻抗﹐化學(xué)抗腐蝕力﹐耐熱性﹐ 高流動(dòng)性﹐阻燃性……

工程塑料的特性由各種性能參數(shù)體現(xiàn)出來(lái)

每一種性能參數(shù)的獲得需要相關(guān)的測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)，本文為大家介紹塑料原料的各項(xiàng)性能參數(shù)匯總。

定義﹕灰份（ash）塑料在800C高溫下完全燃燒后所剩下的填充物的含量。

測(cè)試方法﹕800C 灼燒4小時(shí)﹔TGA測(cè)試

原理﹕

  工程塑料內(nèi)之基本成分包括：

1）基材：樹(shù)脂本身

2）物性補(bǔ)強(qiáng)填充物：玻璃纖維、碳纖維、礦物質(zhì)等。

3）界面活性劑：表面處理改質(zhì)劑。

4）難燃劑：鹵素及非鹵素（磷酸脂）防火劑。

樹(shù)脂及其它添加劑在800C高溫會(huì)分解并燃燒掉﹐而填充物為非金屬材料﹐在此溫度不會(huì)分解﹐從而保留下來(lái)。

定義﹕

  melt flow index(MI)  單位﹕g/10min

  melt volume index (MVI)  單位﹕cm3/10min

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)﹕ASTMD1238

目的﹕測(cè)試熔融塑料材料在不同的溫度及荷重之下的擠出速率（流動(dòng)性），提供成型現(xiàn)場(chǎng)射出條件設(shè)定參考。

通常只適用與非增強(qiáng)材料。

意義﹕表現(xiàn)材料在受到拉伸作用時(shí)的力學(xué)狀態(tài)

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)﹕ASTMD638

抗張強(qiáng)度（tensilestress）：

1）材料抵抗拉伸的能力。Force/area

2）降伏強(qiáng)度：在降伏點(diǎn)時(shí)的相對(duì)應(yīng)力，稱(chēng)為降伏強(qiáng)度。

3）斷裂強(qiáng)度：試片斷裂時(shí)所承受之最大應(yīng)力。

降伏點(diǎn)（yieldpoint）：

當(dāng)應(yīng)變?cè)黾訒r(shí)，而應(yīng)力沒(méi)有增加的臨界點(diǎn)，且將外力除去后，試片并不會(huì)恢復(fù)原狀。

伸長(zhǎng)率（elongation）

1）降伏伸長(zhǎng)率：試片從受力開(kāi)始至降伏點(diǎn)為止的應(yīng)變

2）斷裂伸長(zhǎng)率：試片從受力開(kāi)始至斷裂為止的總應(yīng)變

彈性模數(shù)（elasticitymodulus）

應(yīng)力—應(yīng)變曲線之起始線性部分，合乎虎克（Hook’s）定律的部分，此區(qū)域的斜率即稱(chēng)為彈性模數(shù)。

韌性（toughness）

應(yīng)力—應(yīng)變曲線下的面積，為單位體積物質(zhì)在斷裂時(shí)所需要能量。

意義﹕表現(xiàn)材料在受到彎曲作用時(shí)的力學(xué)狀態(tài)

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)﹕ASTMD790

抗折強(qiáng)度（flexuralstrength）：當(dāng)試片被彎曲至破裂時(shí)之最大應(yīng)力值。

抗折模數(shù)（flexural modulus）：應(yīng)力與應(yīng)變的相對(duì)應(yīng)比值,亦可稱(chēng)為彈性模數(shù)。

此參數(shù)可以表現(xiàn)材料的剛性和硬度。

定義﹕材料受到極大應(yīng)力作用且作用時(shí)間極短， 而材料對(duì)此作用力的承受程度，稱(chēng)為耐沖擊強(qiáng)度。

表示式為﹕每單位厚度試片斷裂所需要的能量﹐

單位為 ﹕㎏-㎝／㎝

一般擺錘式耐沖擊試驗(yàn)，依試片擺放方式不同可分為：

Izod：試片垂直擺放。

Charpy：試片水平擺放。

切口之目的：使應(yīng)力集中，增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

熱示差掃描熱卡計(jì)（DSC）DifferentialScanning Calorimeter(DSC)

原理﹕以規(guī)定的升溫速度對(duì)試樣和參照物同時(shí)加熱﹐由于試樣融化或結(jié)晶是吸熱或放熱的過(guò)程﹐而參照物對(duì)熱不敏感。因此在試樣熔化或結(jié)晶時(shí)﹐其與參照物的熱量差被儀器記載下來(lái)﹐從而曲線上會(huì)有明顯的峰。

通過(guò)DSC可以測(cè)出以下參數(shù)﹕

玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)(glasstransition temperature；Tg)

結(jié)晶熔融溫度(melttemperature；Tm)

再結(jié)晶溫度(re-crystallizedtemperature；Tc)

熔融熱(enthalpyof melt)

結(jié)晶焓(enthalpyof crystallization)

熱失重分析TGA   Thermal Gravity Analyzer(TGA)

試樣先在氮?dú)鈿夥罩屑訜嶂?00C﹐發(fā)生裂解﹔再于空氣氣氛中加熱至800C﹐將裂解殘留的碳燃燒干凈。在此過(guò)程中儀器記錄試樣的重量變化﹐從而得到熱失重曲線。

從TGA測(cè)試可以得到﹕

1）材料的熱穩(wěn)定性

2）熱裂解分析(熱裂解溫度；Td)

3）添加劑，水氣及揮發(fā)性物質(zhì)含量分析

4）復(fù)合材料組成分析(玻纖含量)

定義：熱變形溫度HDT

將試片浸漬于熱介質(zhì)中，施予應(yīng)力于試片棒中心，等速升溫，當(dāng)試片中心點(diǎn)產(chǎn)生0.25mm變形量時(shí)，記錄其溫度，即為熱變形溫度。

施力大小一般分為0.455MPa及1.820MPa兩種型式

主要量測(cè)之參數(shù)：溫度﹐變形量

應(yīng)用及目的：

1）了解高溫工程塑料材料對(duì)SMT制程的承受能力。

2）了解塑料材料在長(zhǎng)期高溫使用環(huán)境下的承受能力。

 (例如：計(jì)算機(jī)機(jī)殼面板的軟化點(diǎn))

電阻﹕電流流通的難易程度

表面電阻(surfaceresistance)：電壓與由材料表面的濕氣或其他導(dǎo)電性雜質(zhì)所引起的電流之間的比值，與材料的性質(zhì)及表面干凈度有關(guān)。

體積阻抗(volumeresistance)：電壓與通過(guò)材料內(nèi)部的電流間的比值。

體積阻抗系數(shù)大者，絕緣性較佳。一般108Ω–㎝以上視為絕緣材料。較高的溫度和濕度，會(huì)使材料的絕緣阻抗變低。

介電容量：將絕緣器放置在兩個(gè)導(dǎo)電金屬板間儲(chǔ)存電荷，單位電壓所儲(chǔ)存的電量稱(chēng)為介電容量。

介電常數(shù)：絕緣材料的介電容量與真空或空氣的介電容量之比值；亦即絕緣器儲(chǔ)存電量的能力。

介電常數(shù)受頻率、電壓、溫度、濕度等的影響。一般而言，介電常數(shù)愈小，則絕緣性愈好。

介電崩潰電壓(dielectricbreakdown voltage)：絕緣材料在失去其絕緣性前，所能忍受之最大電壓。

介電強(qiáng)度﹕介電崩潰電壓除以材料厚度之比值。

測(cè)試方法：（依施加電壓方式之不同分為）

1）短時(shí)間測(cè)試法

2）階梯測(cè)試法

3）慢速率上升測(cè)試

電力損失指出了絕緣器的效率，耗散因子就是絕緣材料這種效率指示的量測(cè)。能指出絕緣材料能量的損失量(即由電能轉(zhuǎn)換成熱能的比例)，比例愈低則介電性愈佳。

耗散因子小﹐表明材料在高頻環(huán)境下的電性能好。

電弧阻抗﹕材料抵抗高伏特電弧作用的能力，以產(chǎn)生電導(dǎo)性所需的時(shí)間來(lái)定義。

電弧崩潰：絕緣體表面碳化，產(chǎn)生裂縫發(fā)生局部白熱現(xiàn)象，或產(chǎn)生燃燒，使得絕緣性被破壞。

測(cè)試方法：

加電壓12,500V及電流10mA，在特定時(shí)間及速度下，增加電弧電流，直至電弧崩潰，試料絕緣性被破壞，電弧消失為止所需之時(shí)間，定義為電弧阻抗。

電弧阻抗與聚合物種類(lèi)有關(guān)，因應(yīng)用在高電壓、長(zhǎng)時(shí)間，一般CONNECTOR 較少遇到此類(lèi)應(yīng)用，而較少考慮此性質(zhì)。

塑料材料應(yīng)用在電子/電機(jī)結(jié)構(gòu)零件或家用電器上須經(jīng)UL單位機(jī)構(gòu)(Underwriters Laboratories Inc.保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室)嚴(yán)格的檢驗(yàn)認(rèn)證，主要為降低電氣性質(zhì)或燃燒傷害的可能性。

除產(chǎn)品功能段外，塑料原料也必須符合UL的要求，凡經(jīng)由UL單位認(rèn)可之塑料材質(zhì)特性將列入報(bào)告“Recognized Component”，同時(shí)對(duì)此塑料材質(zhì)發(fā)予認(rèn)證書(shū)，由于證書(shū)是黃顏色的﹐所以俗稱(chēng)“Yellow Card”。

評(píng)估材料所使用的UL標(biāo)準(zhǔn)

RTI(Relative Temperature Index)

評(píng)估絕緣塑材，在長(zhǎng)期(一般測(cè)試60,000小時(shí))使用下，仍能保持50%機(jī)械物理及電器特性之溫度指針。

HWI (HotWire Ignition)

將塑料樣品，以電阻線纏繞，藉由電熱能量的加熱，塑料樣品轉(zhuǎn)為發(fā)熱變紅而起火燃燒，或未產(chǎn)生火焰但樣品焚化時(shí)，其所需之平均時(shí)間，可依其時(shí)間長(zhǎng)短分類(lèi)。

HAI (HighAmp Arc Ignition)

塑料絕緣材在偶爾不正常操作下，暴露于電弧中，若此電弧強(qiáng)度過(guò)高，可能引起火花，計(jì)算會(huì)引起燃燒的電弧產(chǎn)生次數(shù)。

* HVTR(High Voltage Tracking Rate)

  目的為測(cè)試塑料表面在遭受高電壓低電流環(huán)境下，產(chǎn)生磁化軌跡或可識(shí)見(jiàn)碳化通路之速率(UL可容許最大電路軌跡為25mm/min)。

* CTI(Comparative Tracking Index)

  電路設(shè)備有可能在高電壓狀況，塑料絕緣體暴露于污染環(huán)境，或是表面受到污染，而引起電路導(dǎo)通，造成設(shè)備當(dāng)機(jī)，此測(cè)試為加速仿真污染環(huán)境下電路失敗的條件。

*試片大小

  長(zhǎng)70~150mm 寬6.5~0.5mm 厚3.0~0.5mm

*測(cè)試方法

  以點(diǎn)火器點(diǎn)燃試片頂端，當(dāng)試片上端全部著火時(shí)，移去點(diǎn)火器，調(diào)整燃燒時(shí)間為3min或燃燒長(zhǎng)度50mm時(shí)之氧氣濃度。

*氧氣指數(shù)計(jì)算:

   OI %= O2/( O2 +N2)*100%