徐志梁,胡群義
(浙江賽迅環(huán)??萍加邢薰?,浙江 湖州 313099)
近年來,中國電子工業(yè)持續(xù)高速增長,帶動電子元器件產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁發(fā)展。中國許多門類的電子元器件產(chǎn)量已穩(wěn)居全球第一位,電子元器件行業(yè)在國際市場上占據(jù)重要的地位。國內(nèi)外電子信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展給上游電子元器件產(chǎn)業(yè)帶來了廣闊的市場應(yīng)用前景。汽車電子、掌上電腦(PDA)、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品、機(jī)頂盒等產(chǎn)品的迅速啟動及飛速發(fā)展,極大地帶動中國電子元器件市場的發(fā)展。在通訊類產(chǎn)品中,移動通信、光通信網(wǎng)絡(luò)、普通電話等都需要大量的元器件。另外,計(jì)算機(jī)及相關(guān)產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的需求依然強(qiáng)勁,這些都將成為中國電子元器件市場發(fā)展的動力。
3.構(gòu)建資金計(jì)劃管理責(zé)任體系。通過年度資金和月度資金計(jì)劃,明晰相關(guān)部門和相關(guān)工作人員在資金管理上的工作態(tài)度和工作方向,規(guī)定工作目標(biāo)和工作時間,建立考核方案,并將考核結(jié)果融入到年度考核結(jié)果中。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及電子產(chǎn)品使用環(huán)境的多樣化,電子元器件的密封可靠性面臨著越來越大的挑戰(zhàn),也對電子元器件的防護(hù)提出了越來越高的要求。膨體聚四氟乙烯防水透氣材料在傳感器、氣體探測器、新能源電池、汽車電子零部件、風(fēng)電和太陽能電子零部件、水下設(shè)備和測試儀器等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,保障了電子零部件的有效運(yùn)行和可靠性。
浙江賽迅環(huán)??萍加邢薰狙邪l(fā)的膨體聚四氟乙烯(e-PTFE)材料防水透氣材料已投放市場,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于環(huán)保、電力、電子等行業(yè)。為更好掌握這類材料的性能,本文根據(jù)電子零部件對防水透氣材料的要求、應(yīng)用場景和實(shí)際使用需求,以及e-PTFE 材料的特性,對e-PTFE 防水透氣材料在電子元器件中的應(yīng)用前景進(jìn)行分析,為這類材料在相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)、合理的應(yīng)用提供參考。
所有電子零部件(如電動機(jī)、控制單元、傳感器、壓縮機(jī)或泵中的電子零部件)和日益普及的主動安全系統(tǒng)傳感器都會受應(yīng)用場景和功能要求的雙重挑戰(zhàn)。多數(shù)電器設(shè)備安裝在可能損害電子零部件性能的惡劣環(huán)境中,如惡劣天氣、潮濕環(huán)境、密集粉塵和其他污染物、凝露、高壓噴射水、沖擊和振動等。有的電子器件還受電子設(shè)備內(nèi)部溫度和壓力變化的影響,巨大的溫差或壓差可能會嚴(yán)重?fù)p壞保護(hù)敏感電子設(shè)備的密封圈和密封組件,從而導(dǎo)致污染顆粒和液體侵入,對電子零部件產(chǎn)生腐蝕并縮短其使用壽命。
浙江賽迅環(huán)??萍加邢薰緀-PTFE 防水透氣產(chǎn)品目前主要為汽車車燈防水透氣膜和小家電防水防塵膜等,已廣泛應(yīng)用于汽車、電子等行業(yè)。相關(guān)產(chǎn)品性能參數(shù)見表1。
鑒于PE閃爍液已經(jīng)推廣應(yīng)用且效果良好,選擇PE閃爍液所用的試劑進(jìn)行自主配制,并進(jìn)行一系列試驗(yàn),以期求得能夠代替PE閃爍液的最佳配方。
混合動力或純電動汽車從海拔570 m 到海拔1370 m 的30 min 車程中,其高壓蓄電池(容積約150 L)會形成9 kPa 的正壓,而下山過程高壓蓄電池會形成9 kPa 的負(fù)壓,其外殼長時間承受這樣的高載荷,致使外殼無法密封,對高壓蓄電池造成損壞。
此外,電動車中高性能電子設(shè)備和電池的溫度管理也是一個重大的挑戰(zhàn)。這些部件在一定的溫度范圍內(nèi)工作才能達(dá)到最佳性能,而運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量使這些部件的溫度變得非常高,需要通過移走熱量進(jìn)行溫度管理,以保障相關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行。
因此只需測得主固結(jié)完成后的剪切模量GPrimary,土層形成的時間tc和該土層深度的圍壓P,就能得到現(xiàn)場不同深度剪切模量GField的值。將公式(16)所得到的值代入公式(10)即可得到不同深度下樁周負(fù)摩阻力的值。
近年來,LED 路燈[2]、5G 通信技術(shù)、光伏發(fā)電等迅速發(fā)展,要求戶外電子設(shè)備在嚴(yán)苛工作環(huán)境下穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。戶外晝夜溫差、四季溫差都比較大(-40 ℃~50 ℃),特別一些沿海地區(qū)的空氣濕度較高,相對濕度室外最大為95%(25 ℃)。LED 路燈在白天開啟,尤其在夏天酷熱的情況下,溫度的快速上升會在光源腔殼體內(nèi)形成至少10 kPa 的正壓,殼體內(nèi)空氣膨脹。當(dāng)夜間溫度降低,特別是冬季溫度快速下降會引起殼體內(nèi)至少7.5 kPa 的負(fù)壓,形成吸水效應(yīng),尤其空氣中相對濕度比較大時,易發(fā)生冷凝現(xiàn)象,造成光源腔殼體內(nèi)出現(xiàn)積水現(xiàn)象,進(jìn)而造成線路故障、零件銹蝕等問題。
e-PTFE 防水透氣材料主要通過有效阻隔水汽、油污、灰塵等污染物質(zhì)和平衡電子零部件的溫度和壓力變化,保證電子零部件的密封性,從而保障其有效運(yùn)行和可靠性。由于電子產(chǎn)品使用環(huán)境的多樣化和應(yīng)用領(lǐng)域的不同,要求也不一樣,故需要根據(jù)應(yīng)用場景和防護(hù)等級,選擇最佳的透氣性能組合和防護(hù)方案。
汽車電子零部件易受惡劣環(huán)境條件影響。新能源汽車運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量對這些敏感的高性能電子元器件造成的影響要超過對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛電子設(shè)備造成的影響。較高的工作溫度和電子設(shè)備外殼的超大尺寸使得汽車制造商和供應(yīng)商更難以平衡溫度和壓力。動力系統(tǒng)的敏感電子元器件,例如電動機(jī)、高性能電子設(shè)備、充電器、啟動和停車發(fā)電機(jī)等,必須要耐受較大的溫差和壓差。
新能源汽車動力電池配置防水透氣閥可以提升電池使用的安全性并延長使用壽命。如果采用高能量密度的三元體系電芯,從安全性方面考慮,通常會選用具有定向快速泄壓功能的防爆閥;如果采用磷酸鐵鋰電芯,由于其自身熱穩(wěn)定性高,加上成本因素制約,多選用普通防水透氣閥。在防護(hù)等級上,汽車用防水透氣閥通常選擇IP67 及以上防護(hù)等級產(chǎn)品,如防護(hù)等級IP67、IP68。若考慮洗車時高壓水槍誤作用的影響,可再增加防護(hù)等級IP6K、9K 要求[3]。
研究組在此基礎(chǔ)上,當(dāng)患者生命體征穩(wěn)定后應(yīng)用高壓氧治療,方法:應(yīng)用高壓氧艙,壓力控制在0.2 MPa,戴面罩吸純氧,吸入60 min后,休息10 min,之后再吸入30 min,減壓20 min,每日治療1次。1個療程為10次,共治療2~3個療程。
避雨拱棚搭建方法:在原葡萄架水泥立柱頂端加固1根長0.8 m的支柱,使其高度達(dá)到2.5 m,水泥立柱頂端加固1根1.5~1.7 m的橫梁,橫梁兩端和立柱頂端各拉1道10#鐵絲,用竹片做拱,跨度1.6 m,竹拱兩端固定在鐵絲上,竹拱間距0.6~1.2 m。竹拱與竹拱間用鐵絲連接并扶正,每畝需碗口粗的竹竿10根,用于地兩頭水泥柱的固定。兩頭用地錨拉緊固定。薄膜用竹片加壓以及拉繩固定在搭架的竹拱上,膜的兩側(cè)卷細(xì)竹竿捆在拉緊的鐵絲上。每間隔7 m,用布條將棚膜固定在葡萄老藤蔓上,防止風(fēng)大揭棚。搭建完成后,行與行的空隙為30 cm,這樣可保證東西向的陽光照到葡萄樹。
而通過“學(xué)習(xí)任務(wù)群”,則能將割裂的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)有機(jī)聯(lián)系起來,將瑣碎的日常教學(xué)聚焦于任務(wù)群的大目標(biāo)下,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)之間的打通。變單一的文本講解和知識傳授為立足學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的多元角度。如強(qiáng)化教材每個板塊總結(jié)中的綜合學(xué)習(xí)活動,重視選修教材對必修內(nèi)容的拓展補(bǔ)充作用,甚至教材每一板塊學(xué)習(xí)前的導(dǎo)語等。
汽車照明系統(tǒng)作為車輛夜間行駛必不可少的電氣設(shè)備,其主要用途是照亮前方的道路及發(fā)出安全信號,對汽車夜間或雨霧天行駛安全性起著至關(guān)重要的作用。在日常的行駛過程中,車前大燈面臨著不斷變化的環(huán)境條件,無論是普通的鹵素大燈,帶LED 燈組的大燈,還是氙氣大燈,均需確保免受灰塵、污物、沉積物和凝露的影響,始終能夠給駕駛員帶來清晰的視野。要使車前大燈得到可靠保護(hù),如何在防止其內(nèi)部形成凝露并阻止污物和水進(jìn)入的同時又能均衡燈罩內(nèi)壓力,是長期困擾汽車制造商和供應(yīng)商的一個難題。
近年來,癌癥的發(fā)病率呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢,對患者的身心健康造成嚴(yán)重影響[1]。因此若不能給予患者有效的疼痛管理措施,將會引起疼痛加劇,導(dǎo)致患者出現(xiàn)抑郁、焦慮、失眠等癥狀,導(dǎo)致患者的生活質(zhì)量顯著下降[2]。規(guī)范化的疼痛管理晚期癌癥患者康復(fù)治療中的重要措施,是對患者實(shí)施早期腸內(nèi)營養(yǎng)的前提,有利于促進(jìn)患者早期下床活動[3]。本文就規(guī)范化疼痛管理在腫瘤晚期疼痛患者中的實(shí)施與效果進(jìn)行深入分析,具體如下。
戶外照明設(shè)備通常為工業(yè)/商業(yè)戶外照明、應(yīng)急照明、戶外裝飾照明、娛樂照明、船舶照明等,其鎮(zhèn)流器和變壓器等電子設(shè)備面臨的問題如下:
筆者主要探討醫(yī)藥市場營銷專業(yè)課程體系應(yīng)該如何完善、人才培養(yǎng)模式應(yīng)該如何改革,參考標(biāo)桿院校市場營銷專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與課程體系設(shè)置,目的在于引進(jìn)標(biāo)桿院校的先進(jìn)教學(xué)管理理念,進(jìn)一步完善醫(yī)藥市場營銷專業(yè)的培養(yǎng)方案。
e-PTFE 材料膠黏式防水透氣產(chǎn)品在受到燈具內(nèi)部溫度變化產(chǎn)生壓差后,可實(shí)現(xiàn)迅速換氣,有效保證燈內(nèi)部空氣的流動性,通過對流或擴(kuò)散方式除去水分。平衡燈具內(nèi)部的溫度,減少燈具內(nèi)部冷、熱氣體的對流,消除溫差引起的凝露。此外,e-PTFE 具有極高的耐溫性、耐化學(xué)性,以及相當(dāng)出色的疏水性和疏油性。阻止灰塵、污物、沉積物、洗滌水、雨水、油、潤滑劑、洗滌劑和其他流體進(jìn)入燈具內(nèi)部,保證了燈具的美觀和安全性。車燈用e-PTFE 材料相關(guān)性能通常為:防水性能≥100 kPa,透氣量≥10 L/(cm2·h)(@7 kPa),防油等級為5 級[5-6]。
(2)將這次實(shí)驗(yàn)定位為具有較大開放性的全過程探究實(shí)驗(yàn),在課內(nèi)只能完成探究方案的設(shè)計(jì),課外實(shí)施探究活動,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能當(dāng)堂觀察到,不能及時滿足學(xué)生的求知欲和好奇心。
通信行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從最初較為單一的通話及短信業(yè)務(wù)發(fā)展到現(xiàn)有的上網(wǎng)、購物、休閑娛樂等多樣化的服務(wù)。如今,電信設(shè)備遍布于各處,這些戶外設(shè)備承受著環(huán)境溫度迅速波動的影響,同時還會接觸各種顆粒,并經(jīng)常遭受溫度變化、大風(fēng)、暴雨甚至暴風(fēng)雪侵蝕和太陽輻射,使用環(huán)境嚴(yán)酷。同時通信設(shè)備屬于基礎(chǔ)設(shè)施,設(shè)備若出現(xiàn)問題則影響范圍非常大,且設(shè)備安裝位置分散,后期維護(hù)困難且成本高,因此對設(shè)備的可靠性要求非常高。
電信設(shè)備的功能和應(yīng)用場景不同,對其防護(hù)要求和重點(diǎn)也不一樣。塔頂電子設(shè)備須防止雨水導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)的電子元器件發(fā)生腐蝕和短路;小基站通常采用的塑料外殼更容易受到壓力均衡問題的影響;中繼器和回程設(shè)備水份的進(jìn)入會影響覆蓋設(shè)備的信號完整性,包括點(diǎn)到點(diǎn)和微波射頻信號;基站電池單元需防止?jié)撛诘谋?,電池釋放的氫氣必須有一個出口,在建立污染屏障的同時,讓氣流自由進(jìn)出單元;電調(diào)天線馬達(dá)暴露于液體和其他污染物時,其機(jī)械部件會腐蝕失靈;溫度的快速變化會造成塔頂傳感器內(nèi)部出現(xiàn)真空,從而導(dǎo)致密封失效,水汽進(jìn)入并凝結(jié)在傳感器罩面上,阻擋陽光,從而影響傳感器的測量精度。為此,選擇e-PTFE 防水透氣材料的主要功能是防水和透氣,其關(guān)鍵性能指標(biāo)是防水能力和透氣量。防水能力主要和閥體生產(chǎn)工藝和透氣膜的防水能力有關(guān),可以達(dá)到IP65、IP66、IP67 甚至更高的防護(hù)等級。防護(hù)等級的選擇和設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境有關(guān),一般的風(fēng)吹雨淋環(huán)境要求IP65 即可,如有浸水的環(huán)境,則需考慮IP67 或更高的防護(hù)等級。透氣量的選擇主要與設(shè)備殼體體積、最大溫差等密切相關(guān),膜透氣量通?!?0 L/(cm2·h)(@7 kPa[7]。
光伏發(fā)電是當(dāng)今世界利用太陽能最主要的一種方式。當(dāng)今全球面臨嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),光伏發(fā)電從資源可持續(xù)性和環(huán)境友好這兩個角度均具有顯而易見的優(yōu)勢。作為全球新興行業(yè)的一個重要代表,光伏發(fā)電長期來看具有廣闊發(fā)展前景。隨著新技術(shù)的開發(fā)和效率的提高,太陽能行業(yè)正在經(jīng)歷飛速的變化,相關(guān)電子設(shè)備也變得更加復(fù)雜。同時,太陽能系統(tǒng)的使用壽命通常超過20 年,勢必要求提升太陽能系統(tǒng)電子設(shè)備的可靠性,免受嚴(yán)酷環(huán)境條件的影響。
從每天日出開始,太陽能電池就會產(chǎn)生源源不斷的能量,同時其內(nèi)部溫度也會隨之升高。當(dāng)內(nèi)部溫度快速變化時,會形成壓差,有時高達(dá)20 Pa。壓差變化會導(dǎo)致在外殼密封圈中產(chǎn)生很大的應(yīng)力,并最終使其失效,水分和其他污物進(jìn)入外殼。凝露的危害比雨水更大,因?yàn)樗鼈儠恢绷粼诒砻?。凝露會造成腐蝕,進(jìn)而損壞透鏡、太陽能電池和外殼。此外,盡量減少透鏡變形并保持其清晰度是保證設(shè)備高效的關(guān)鍵。
選擇e-PTFE 防水透氣材料,其防水能力主要與閥體生產(chǎn)工藝和透氣膜的防水能力有關(guān),采用卡扣型、螺紋型防水防塵透氣產(chǎn)品通過均衡壓力,讓流動空氣持續(xù)穿過透氣膜以降低IP65 等級(或更高等級)外殼密封圈的應(yīng)變,保證太陽能系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行[8]。
近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和材料技術(shù)的不斷發(fā)展,2020 年約有250 億~300 億個電子設(shè)備以無線連接方式,用于和其他聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或操作者交換數(shù)據(jù)并執(zhí)行多重任務(wù)。例如,自動灌溉系統(tǒng)轉(zhuǎn)動太陽能電池板以盡可能多地獲取陽光,為商用和農(nóng)用灌溉系統(tǒng)測量濕度和土壤水分;主動安全技術(shù)通過汽車和重型設(shè)備的主輔助系統(tǒng)以提高車輛的安全性;控制生產(chǎn)流程以確保產(chǎn)品質(zhì)量,甚至還能管理庫存;創(chuàng)建智慧城市網(wǎng)絡(luò)以提高交通流量、控制停車和行人區(qū)照明、評估能耗以及監(jiān)測天氣和空氣質(zhì)量等。同時,戶外智能電子設(shè)備和智慧健康等給人們的生活帶來了很多便利。比如智能門鈴,其具有視頻通話、拍照存檔、遠(yuǎn)程監(jiān)控、人臉識別、防拆報(bào)警、紅外夜視等功能,可以全天候守衛(wèi)家庭安全。這些智能設(shè)備通常都配備傳感器來實(shí)時收集數(shù)據(jù)——從工業(yè)濕度傳感器和氣體泄漏探測器到地震勘測設(shè)備內(nèi)的加速度計(jì),不一而足,而電子設(shè)備數(shù)據(jù)的可靠性則取決于收集數(shù)據(jù)傳感器的可靠性。
車前大燈中的水分來源主要有:(1)溫差引起的凝露,此過程中產(chǎn)生的水分約占車前大燈水分的80%;(2)滲透,外部水汽長期通過塑料不斷進(jìn)行擴(kuò)散,從而進(jìn)入外殼內(nèi)部;(3)防水透氣產(chǎn)品本身,水分通過它進(jìn)出車前大燈。
(1)失效的密封:當(dāng)密封的殼體暴露于迅速、極端或反復(fù)變化的環(huán)境條件下,溫度的極端變化(炎熱的晴天突降暴雨)、海拔變化(運(yùn)輸)或內(nèi)部熱源的持續(xù)加熱和冷卻循環(huán),均會導(dǎo)致密封殼體內(nèi)產(chǎn)生壓差。隨著時間推移,會使密封失效,導(dǎo)致殼體吸入潮氣以及灰塵、污垢和其他顆粒物等污染物。
(2)水汽通過擴(kuò)散進(jìn)入殼體:指水汽通過分子的自然運(yùn)動穿過聚合物殼體壁的過程。當(dāng)水汽進(jìn)入密封殼體又無法逸出時,就會凝結(jié)成液態(tài)。凝露留在密封殼體內(nèi),會影響透鏡功能,腐蝕敏感的電子設(shè)備和電池觸點(diǎn)。為此,所有這些都要求針對污染物和冷凝現(xiàn)象提供更加有力的保護(hù)。
采用e-PTFE 防水透氣材料解決戶外照明燈具凝露和污染問題:提供迅速的壓力平衡和釋放,從而延長密封壽命;通過更有效的水汽擴(kuò)散使凝露降至最少;防止灰塵、污垢和碎屑等污染物進(jìn)入燈具;高效透氣消除了對額外加固部件的需求,降低了重量,節(jié)省費(fèi)用。采用IP66 防護(hù)等級的防水透氣膜通過CIE 154 和IEC 60529 的評估,確保60000 h 的使用壽命[9]。
觀察指標(biāo):根據(jù)對患者的隨訪的記錄,觀察患者的種植修復(fù)牙齒是否有松動、脫落以及疼痛和影像學(xué)檢測異常的情況,一旦含有以上的一種或者多種都屬于治療失敗的結(jié)果。
e-PTFE 是新一代防水透氣材料,在國際市場有出色表現(xiàn)的企業(yè)和產(chǎn)品主要有: 美國戈?duì)柟镜腉ORE-Text 產(chǎn)品、美國COLUMBIA 公司的OMNI-TECH 產(chǎn)品、美國FBA 國際集團(tuán)的FIRSTTEX、EVENT 產(chǎn)品和德國JACKWOLFSKIN 公司的TEXPORE 防水透氣材料,相關(guān)產(chǎn)品主要應(yīng)用于紡織面料。國外公司的技術(shù)和產(chǎn)品性能在防水透氣材料應(yīng)用中處于領(lǐng)先地位,尤其美國Gore 公司于20 世紀(jì)80 年代發(fā)明了拉伸法制備e-PTFE,這是目前制備e-PTFE 的主要方法[10-11]。
GORE?防水透氣產(chǎn)品可有效管理移動和戶外電子設(shè)備外殼、包裝和汽車零部件中的內(nèi)部壓力——延長使用壽命,提高可靠性并防止可能造成部件失效的變形現(xiàn)象。相關(guān)產(chǎn)品在傳感器、氣體探測器、新能源電池、汽車電子零部件、風(fēng)電和太陽能電子零部件、水下設(shè)備和測試儀器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。美國Gore 公司相關(guān)產(chǎn)品有[12]:適用于車外照明的GORE?汽車防水透氣產(chǎn)品AVS120、AVS113、AVS2/5、AVS600/601/602、AVS118/119;適用于汽車電子器件的GORE?汽車防水透氣產(chǎn)品AVS14、AVS67、AVS70、AVS200、AVS247S、AVS248S、AVS245S、AVS251S、AVS255S、AVS252S、AVS254S、AVS47、AVS49、AVS50、AVS51、AVS52和AVS26、AVS108、AVS39、AVS28、AVS29;汽車電驅(qū)系統(tǒng)AVS41 系列(產(chǎn)品編號VE2048);汽車聲學(xué)透氣產(chǎn)品(AVS700 和AVS701);適用于氣體傳感器的GORE?高性能膜GPM5600422、GPM450 0274、GPM3000165、GPM2400165、GPM2500169、GPM2200117、GPM0070229;適用于戶外電子設(shè)備的GORE?防水透氣產(chǎn)品VE7、VE8、VE9;適用于手持式電子設(shè)備防水防塵透氣產(chǎn)品GORE?GAW333、GAW334、GAW337、GAW338、GAW111、GAW112 等。
e-PTFE 防水透氣膜能夠在平衡氣壓的同時無損電子傳感器的性能。根據(jù)具體的應(yīng)用要求(如最大透氣量、防護(hù)等級、極限溫度、外殼所需達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)以及外殼尺寸等)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造,并根據(jù)相關(guān)功能和應(yīng)用場景,確定防護(hù)材料、外殼結(jié)構(gòu)和安裝方式類型(焊接、背膠、螺紋或卡扣式)[4]。以智能門鈴為例,其主要的功能電子器件有高清攝像頭、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和紅外傳感器等,為了保護(hù)這些電子器件,智能門鈴的整機(jī)必須具備防噴射IPX5 級的防水能力。對于一些易進(jìn)水且對聲音傳輸有要求的產(chǎn)品(如手機(jī)、對講機(jī)、汽車?yán)取⒎澍Q器、GPS、戶外揚(yáng)聲器等),通常采用低阻聲學(xué)材料減少傳輸損耗(聲音傳輸最大損失小于2~4 dB@1 kHz)。
國內(nèi)防水透氣產(chǎn)品主要為采購國外的防水透氣膜進(jìn)行后加工,相關(guān)研究也比較滯后,自戈?duì)栂嚓P(guān)產(chǎn)品在國內(nèi)推廣應(yīng)用,推動了相關(guān)研究和應(yīng)用[1-4,7]。隨著電子、人工智能、新能源汽車的快速發(fā)展,加快防水透氣產(chǎn)品的材料和應(yīng)用場景研究很有意義。
有資料表明[1],在車輛運(yùn)行過程中,新能源汽車逆變器外殼(容積約16 L)的溫度可達(dá)到70 ℃。洗車時溫度為8 ℃~10 ℃的冷水會噴射到汽車底部,使逆變器在5 min 內(nèi)冷卻至40 ℃,這種溫差會造成約9 kPa 的真空度。真空會對密封圈產(chǎn)生極大的應(yīng)力,經(jīng)過一段時間后,密封圈將發(fā)生泄漏。其后果是清潔劑、油、化學(xué)品和水等物質(zhì)進(jìn)入逆變器外殼,對敏感的電子設(shè)備造成損壞。
防水透氣膜制備工藝主要為:物料在制坯機(jī)上壓制成圓柱形初坯,擠出,經(jīng)過推擠、壓延、脫油、單向拉伸和防油處理等。具體流程見圖1。
圖1 防水透氣膜生產(chǎn)工藝流程
4.2.1 樹脂的選擇
聚四氟乙烯(PTFE)樹脂有懸浮樹脂和分散樹脂,分散樹脂具有成纖性,在剪切力的作用下細(xì)粉顆粒之間能夠形成一定強(qiáng)度的絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。分子呈電中性,粒子間的凝聚力低,分子鏈?zhǔn)艿胶苄〉募羟凶饔镁蜁亓W娱L軸方向排列,形成線形結(jié)晶,而且燒結(jié)成型后的分散聚四氟乙烯較懸浮聚四氟乙烯的結(jié)晶度大,在稍高于熔點(diǎn)溫度如340 ℃~360 ℃燒結(jié)就可得到較好的強(qiáng)度[13]。另外,由于懸浮聚四氟乙烯顆粒之間的黏合性和成型性差,難以滿足加工成片材的要求。
在相同的加工工藝條件下,隨著分子量和分子鏈長度增加,分子間的纏繞越厲害,分子間的作用力增加,分子鏈被拉開成纖維的結(jié)構(gòu)也越多,其微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能更加優(yōu)異。為此,采用巨化集團(tuán)公司生產(chǎn)的超高分子量聚四氟乙烯分散樹脂,使產(chǎn)品具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能和力學(xué)性能。PTFE 微孔膜樹脂應(yīng)選用分子量分布均勻、結(jié)晶度高的PTFE 樹脂,一般結(jié)晶度最好在98%以上,分子量在(800~1000)萬,采用此種規(guī)格的PTFE 原料制備的膜及其制品具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能。
4.2.2 拉伸工藝控制
在恒溫恒濕環(huán)境下進(jìn)行混合、熟化和特殊前處理,使產(chǎn)品的力學(xué)性能、纖維的微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定均勻。對模頭進(jìn)行重新設(shè)計(jì),改進(jìn)擠出過程中的模頭,改變PTFE 薄膜的厚度以及橫縱長度,進(jìn)而調(diào)節(jié)PTFE 雙向拉伸工藝以改變PTFE 多孔膜的孔形狀,結(jié)合熟化PTFE 的非線性流變特性,優(yōu)化拉伸過程中的工藝參數(shù),制備可控孔隙率和高力學(xué)強(qiáng)度的PTFE 多孔膜材料??v向拉伸倍數(shù)為2.0~4.0 時,PTFE 多孔膜產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能優(yōu)異。
4.2.3 防油處理
在電子元器件中,e-PTFE 防水透氣材料的防油等級在6 級以上,選擇合適的表面活性劑和相關(guān)工藝是關(guān)鍵。采用含氟表面活性劑對PTFE 膜進(jìn)行防油處理,同時還要關(guān)注歐盟有關(guān)全氟和多氟烷基物質(zhì)(PFASs)限制提案的進(jìn)展。
e-PTFE 防水透氣材料具有極高的耐候性、耐化學(xué)性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、疏水性和疏油性等。使用該材料的防水透氣閥具備良好的防水透氣性能,還能有效阻隔油污、灰塵等污染物質(zhì),同時通過平衡電子零部件的溫度和壓力變化,保證電子零部件密封性,保障電子零部件的有效運(yùn)行和可靠性。
隨著我國電子行業(yè)的飛速發(fā)展,對電子零部件的需求和性能要求提升,必將為e-PTFE 防水透氣產(chǎn)品提供更廣闊的前景。在選擇防護(hù)方案時要根據(jù)應(yīng)用場景和防護(hù)等級進(jìn)行設(shè)計(jì)制造,并根據(jù)相關(guān)功能和應(yīng)用場景,確定防護(hù)材料、外殼結(jié)構(gòu)和安裝方式類型(焊接、背膠、螺紋或卡扣式),選擇最佳的透氣膜性能組合和防護(hù)方案。