環(huán)氧板(又稱環(huán)氧玻璃纖維板、FR-4板)是以環(huán)氧樹脂為基材,玻璃纖維布為增強材料,通過高溫高壓固化而成的復(fù)合材料板材。它結(jié)合了環(huán)氧樹脂的優(yōu)異化學(xué)性能和玻璃纖維的高強度特性,在電氣、電子、機械、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。以下是環(huán)氧板的核心優(yōu)勢特點:
1. 良好的電氣絕緣性能
高絕緣電阻:環(huán)氧板的體積電阻率可達10¹?~10¹? Ω·cm,表面電阻率>10¹? Ω,能有效隔離電流,防止漏電或短路。
耐電弧性:在高壓電弧作用下,表面碳化層可阻止電弧蔓延,保障設(shè)備安全,適用于高壓開關(guān)、變壓器等場景。
低介電常數(shù)與損耗:介電常數(shù)(ε)通常為4.0~5.5,介電損耗角正切(tanδ)<0.01(1MHz下),適用于高頻電路(如5G通信、射頻模塊)。
2. 優(yōu)異的機械性能
高強度與剛性:玻璃纖維增強使環(huán)氧板抗彎強度達300~500 MPa,抗沖擊強度優(yōu)異,可替代金屬用于結(jié)構(gòu)件。
尺寸穩(wěn)定性好:熱膨脹系數(shù)低(CTE≈12×10??/℃),在溫度變化時不易變形,適合精密加工(如CNC鉆孔、銑削)。
耐磨耐刮:表面硬度高(莫氏硬度≥5),可抵抗日常磨損,延長使用壽命。
3. 耐高溫與耐化學(xué)腐蝕
耐溫范圍廣:
通用型環(huán)氧板:長期使用溫度-55℃~155℃,短期耐受180℃。
高性能環(huán)氧板(如聚酰亞胺改性):長期耐溫可達240℃,適用于航空航天、汽車發(fā)動機艙。
耐化學(xué)腐蝕:對酸、堿、鹽、有機溶劑(如汽油、酒精)具有良好抵抗力,適用于化工設(shè)備、實驗室臺面。
4. 阻燃性與安全性
UL94 V-0級阻燃:離火自熄,燃燒時無滴落物,符合全球電子電氣產(chǎn)品安全標(biāo)準(如IEC、GB)。
低煙無毒:燃燒時釋放煙霧量少,且不含鹵素、重金屬等有害物質(zhì),符合RoHS、REACH等環(huán)保要求。
5. 加工性能與定制化
易機械加工:可通過CNC機床、激光切割、水刀切割等工藝制成復(fù)雜形狀,公差可控制在±0.05mm以內(nèi)。
可鉆孔與攻絲:支持精密孔加工(如0.1mm微孔),滿足電子元器件安裝需求。
表面處理多樣:可進行鍍銅、噴砂、沉金等表面處理,提升導(dǎo)電性或耐腐蝕性。
6. 成本效益與長壽命
性價比高:相比陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)等材料,環(huán)氧板成本更低,且加工難度小,綜合成本優(yōu)勢顯著。
長壽命:在正常使用條件下,環(huán)氧板壽命可達10年以上,減少更換頻率和維護成本。
7. 環(huán)保與可持續(xù)性
可回收利用:廢舊環(huán)氧板可通過物理粉碎或化學(xué)降解回收玻璃纖維和樹脂,降低環(huán)境負擔(dān)。
低碳生產(chǎn):部分廠商采用水性環(huán)氧樹脂或生物基原料,減少VOC排放,符合綠色制造趨勢。
8. 特殊功能型環(huán)氧板
導(dǎo)熱環(huán)氧板:添加氮化硼、氧化鋁等導(dǎo)熱填料,導(dǎo)熱系數(shù)可達1~10 W/m·K,適用于功率模塊散熱。
高頻環(huán)氧板:通過調(diào)整樹脂配方,降低介電常數(shù)(ε≈3.0~3.8),適用于5G天線、毫米波雷達。
抗靜電環(huán)氧板:表面電阻控制在10?~10? Ω,防止靜電積聚,適用于電子元器件包裝、防爆設(shè)備。
應(yīng)用場景示例
電子電氣:PCB基板、變壓器骨架、電機槽楔、開關(guān)柜絕緣件。
機械制造:齒輪、軸承、結(jié)構(gòu)支架、模具墊板。
新能源:光伏逆變器散熱板、風(fēng)電變流器絕緣層、新能源汽車電池包外殼。
航空航天:衛(wèi)星天線基板、飛機內(nèi)飾板、火箭發(fā)動機隔熱層。