环氧树脂碳化硅复合材料是一种新型的高分子复合材料,它具有高强度、质均低密度、高导热性能、耐高温腐蚀、防火、不导电,易加工等特点。环氧树脂碳化硅是一种添加黑碳化硅和其他助剂的改性树脂材料,其优越的性能也主要来自于碳化硅颗粒和碳化硅粉末的加入。由于成本的原因,树脂生产厂家常常采用黑碳化硅而非绿碳化硅。主要选用的型号是黑碳化硅320#,90#,60#,12#。
碳化硅是一种具有高度硬度、高熔点和优异耐磨性能的陶瓷耐磨材料。它的特点之一是在高温和高压下保持良好的稳定性,因此经常用于高温和耐磨领域。
环氧树脂碳化硅复合材料将环氧树脂和碳化硅的优异性能结合在一起,具有以下特点:
1. 高温性能:碳化硅填料的耐火温度为1800°,1400°以内保持非常稳定的物理和化学性能。使复合材料能够在高温环境下保持较好的稳定性和强度。
2. 轻量化:碳化硅的比重为3.2g/cm3,通常添加的黑碳化硅#320堆积密度仅为1.3-1.4g/cm3,制成的复合材料远低于同等强度的金属材料。
3. 耐磨性:碳化硅填料具有出色的耐磨特性,使复合材料具备出色的耐磨性和抗刮擦能力。加入碳化硅粉末后的改性环氧树脂具有较好的致密性,提高了材料的耐磨性能。
4. 电绝缘性:环氧树脂具有良好的电绝缘性,与碳化硅的电绝缘性相结合,使复合材料适用于电子绝缘和绝缘封装应用。
5. 体积稳定性:碳化硅材料具有很低的热膨胀率,室温下黑碳化硅的热膨胀系数为6.7x10-6,从而使复合材料具有很高的热稳定性,固化制成元件后可以保持较高的形状稳定性和机械精度。
6. 强度和刚性:碳化硅填料能够提升复合材料的机械性能,增加其强度和刚性。环氧树脂复合材料固化后也可保持较高的抗压强度和抗弯折强度。
7. 高导热性:常温下黑碳化硅的导热系数为70-130 W/M·K,合成的改性环氧树脂导热系数为1.9-2.5W/M·K, 可以有效传导设备产生的热量。典型用途是制成环氧树脂导热胶。
8. 流动性:黑碳化硅粉末#320是经过酸碱洗和纯净水清洗而来的粉末,黑碳化硅磨粒具有很高的流动性。这有利于跟环氧树脂结合,保持良好的流动性,方便以液态或半固态的形式储存。
环氧树脂碳化硅复合材料广泛应用于高温密封、耐磨部件、电子绝缘材料、航空航天等领域,以满足高性能和特殊环境要求。