某型改性环氧树脂力热特性研究

黄峻峰, 贺尔铭, 陈鹏翔, 李永志

(西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072)

随着我国航天事业的发展,星载电子产品功率和电压急剧增长,使得高压电路内部元器件、原材料之间力热特性的离散性与三维空间布局的复杂程度大幅提升。为满足电子设备在轨运行期间维持功能的正常运转,常使用灌封技术将电子设备全部或部分包裹于环氧树脂中,利用环氧树脂的高绝缘性能及优秀的热力学特性等为电子设备提供机械支撑与散热等功能[1],而经过灌封工艺处理的产品质量则与环氧树脂本身的力学性能直接相关。

传统环氧树脂通常存在脆性大、冲击强度低、容易产生应力开裂及耐热耐湿性差等问题[2]。由于星载电子产品需经历太空中长期的高低温循环、发射过程中的振动及外载荷冲击等工况,这使得星载灌封电子产品中环氧树脂材料本身问题显得尤为突出,具体体现为:在实际产品中,可能会出现高低温循环下灌封块本体开裂、灌封块内内含物与环氧树脂之间裂开等问题[3],以及热振载荷作用下电子封装结构出现疲劳失效等问题[4]。

要解决这些问题,首先需要对环氧树脂的力学性能加以研究:包括对环氧树脂的力学、热学性能进行分析并研究其适用于各环境内的本构模型。此前,Justin等[5]在分析飞机发动机中使用的Epon E 862环氧树脂的材料力学性能时设计了1种光学测量系统和2种小型试件。Tsiafis等[6]利用自行研制的试验装置对包含铝管的环氧树脂进行了拉伸应力试验,并对比了对应的有限元仿真结果。……