鎂酚醛樹脂在電子 電器中的應用

洪慎章(上海交通大學塑性成形技術與裝備研究院，上海 200030)

鎂酚醛樹脂在電子 電器中的應用

Application of magnesium phenolic resin in electronics and electrical appliances

洪慎章(上海交通大學塑性成形技術與裝備研究院，上海 200030)

介紹了金屬鎂和熱固性酚醛樹脂兩種混合組成的新材料。闡述了鎂粉的優異性能及酚醛樹脂的工程性能。敘述了鎂酚醛樹脂快速壓塑工藝。列舉了安裝板壓制工藝和模具設計。

鎂粉；酚醛樹脂；性能；壓塑工藝；模具結構設計

電子、電器、通訊、信息等新興產業是塑料特別是工程塑料，改性塑料主要的應用領域電子，電器，通訊，信息產業中塑料使用增長速度很快，一方面是電子電器產業迅猛發展，另一方面是塑料具備輕質、透明、堅韌、絕緣等電子信息產品所需要的特性，因而廣泛被應用。電子信息產業所用塑料幾乎全部需要改性或采用工程塑料，電子信息產業工程塑料消費量占工程塑料總消量將超過40%以上。

與通用塑料相比，工程塑料具有更優異的機械性能、電性能、耐化學性、耐磨性、尺寸穩定性，耐氣候性等優點，比金屬材料輕，成型時能源消耗小，符合環保要求，還可回收，成為了當今世界塑料工業的發展中增長速度最快的材料。

1 鎂酚醛樹脂的性能

鎂酚醛樹脂主要是有兩種材料組成：即鎂粉和酚醛樹脂。

1.1 鎂粉的優異性能

（1）比強度，比剛度高。鎂的比強度高于鋁和鋼鐵，略低于比強度最高的纖維增強塑料，但卻遠遠高于纖維增強塑料。因此在相同強度和剛度情況下，用鎂做結構件可以減輕零件重量，這點對國防，航空，汽車及便攜式電子器材等行業均有很重要的意義。

（2）良好的磁屏蔽性。鎂具有優于鋁的磁屏蔽性能，能更好地阻隔電磁波，適合制作發出電磁干擾的電子產品的殼，罩，尤其是緊靠人體的手機。而采用塑料制造電子器件時，為了提高其電磁屏蔽能力，一般在表面噴涂導電漆，表面鍍層，金屬噴涂，在塑料內部漆加導電材料，輔助金屬箔或金屬板等，但這會增加生產工藝的 復雜性，提高產品的 生產成本和價格，且電磁屏蔽效果仍然很有限。

（3）高散熱性鎂的導熱能力是工程塑料的350～400倍，適用于元件密集的 電子產品。鎂的 散熱性能不但比塑料好得多，與鋁比也略勝一籌。

（4）良好的成型性。鎂與鐵幾乎不發生反應，熔煉時可用鐵坩堝。熔融鎂對坩堝的侵蝕少，壓注時對模具的侵蝕少。

（5）減振性能好。鎂與鋁，鋼等相比具有較低的彈性模量，在同樣受力條件下，可消耗更大的變形功，具有降噪，減振功能，可承受較大的沖擊振功負荷。

（6）尺寸穩定性高。需要退火和消除應力就有尺寸穩定性是鎂的一個很突出的特性，體積收縮率僅為4%～6%，是金屬中收縮量最低的一種金屬。

1.2 酚醛樹脂的性能

（1）原料價格便宜，生產工藝簡單而且成熟，制造及加工設備投資少，成型加工容易。

（2）樹脂既可混入無機或有機填料做成模塑料，也可浸漬織物制層壓制品，還可以發泡。

（3）制品尺寸穩定，成型收縮率和嵌件附加收縮率小。

（4）耐熱性好，耐燃，可自熄，電絕緣性能好，但耐電弧性差。

（5）化學穩定性好，耐酸性強，但不耐鹼。

總之, 酚醛模塑料的特點有較高的高頻電絕緣性能，所以可用作高頻無線電絕緣零件，高壓電器零件，超短波電訊，無線電絕緣零件。

1.3 鎂酚醛樹脂快速壓塑工藝

鎂酚醛樹脂快速壓塑工藝按材料形式有如下兩種，如表1所示。

表1 鎂酚醛樹脂快速壓塑工藝

1.4 安裝板壓制模具結構設計

（1）安裝板壓制件的設計

安裝板壓制件的設計是根據該零件的形狀及尺寸，并安工藝設計壁厚，脫模斜度，圓角半徑等工藝參數進行設計，再安該產品的精度等級選。圖1為安裝板零件的形狀及尺，精度等級選用4級，材料為鎂酚醛樹脂。

（2）模具結構設計

為使模具結構更加簡易，采用封閉式壓制模及移動式結構。圖2為安裝板壓制模具結構圖，其分型面平行與壓力機的工作臺面，分上模、下模及中模三部分。

安裝板壓制模具的工作程序是：

①壓制成型時，首先將中模15套于下模9上，加料后再將上模7蓋上。

②壓制成型后，將模具從壓力機內拉出，使用上，下卸模架開幕。操作時，先將時，下卸模架的推桿插入相應孔內，一起推入壓力機，而當壓力機閉合時，即行分模，取出制件。

圖1 安裝板零件的形狀及尺寸

必須指出，同一分型面上所使用的推桿高度必須一致，以免開幕時，由于推桿高度不一致，使模具傾裂，而造成模具損壞，或使制件變形。

安裝板壓制工藝的生產流程：

鎂粉＋酚醛樹脂粉→混合→ 裝模→ 加熱→ 加壓→ 保溫→開模→ 頂出

圖2 安裝板壓制模具圖

4 結束語

隨著經濟水平及科學技術的不斷提升,人們對電子機械安全性能也有著更高的要求,科學技術水平的提升,也使得國家工業領域得以飛速發展,工業生產中也需要高水平機械零件做支撐,其功能齊全,性能穩定,工藝簡單,從而充分支持了各行業的持續發展。

鎂酚醛樹脂是一種金屬鎂和熱固性酚醛樹脂兩種混合組成的新材料,性能優越,工藝簡單等優點。

[1] 洪慎章.實用壓塑成型及模具設計 [M].機械工業出版社, 2006.

[2] 洪慎章.典型塑料模具設計圖集 [M].機械工業出版社, 2009.

[3] 洪慎章.實用壓塑模具結構圖集 [M].化學工業出版社, 2010.

[4] 洪慎章.實用壓塑成型及模具設計 [M].第2版.機械工業出版社, 2014.

（R-03)

TQ231.1

1009-797X(2016)16-0064-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.16.017

洪慎章（1932-），男，教授，南昌航空工業學院兼職教授，2007年聘為機械工業出版社機械領域專家咨詢委會委員，1987年獲中國船舶工業總公司科技進步三等獎，2014年獲上海市模具行業協會頒發的建設貢獻獎，已出版科技專著30余本。

2016-01-15