Gred Berbeza Helaian Gentian Kaca Epoksi Diterangkan: G10, FR4, G11 & FR5

Untuk kotak kawalan pek bateri 400V, kepingan gentian kaca epoksi bukan bahan tunggal - grednya menentukan sama ada ia bertahan 40,000 jam kitaran haba atau gagal pada bulan pertama.

Lembaran gentian kaca epoksi, juga dipanggil lamina kain kaca epoksi, dibuat dengan menyusun lapisan kain gentian kaca tenun yang diresap dengan resin epoksi dan menekannya di bawah haba dan tekanan. Hasilnya ialah papan penebat tegar yang digunakan dalam pek bateri litium, peralatan elektrik, lekapan PCB dan komponen pengubah. Tetapi tidak setiap helaian berfungsi sama. Gred NEMA - G10, FR4, G11 atau FR5 - mentakrifkan sistem resin, suhu berterusan maksimum dan kalis nyalaan.

         UL94 V-0 dan Kelas F (155°C) ialah dua kriteria penerimaan yang paling biasa dalam peralatan elektrik moden.       

Apa yang Mentakrifkan Gred Lembaran Gentian Kaca Epoksi?

Gred kepingan gentian kaca epoksi ditakrifkan oleh sistem resin, suhu peralihan kaca (Tg), kelas terma, dan prestasi dielektrik.

Penamaan NEMA seperti G10 dan FR4 bukan istilah penjenamaan. Ia adalah penilaian piawai yang menentukan bagaimana lamina berkelakuan di bawah tekanan haba, nyalaan dan voltan. Tiga parameter yang paling penting:

Suhu Operasi Berterusan

Kelas terma menetapkan suhu maksimum di mana helaian boleh berjalan selama-lamanya. G10 menyokong 105°C (Kelas A), FR4 menyokong 135°C (Kelas B), G11 menyokong 150°C (Kelas F) dan FR5 menyokong 170°C (Kelas F).

Penilaian Kemudahbakaran UL94

UL94 mengukur seberapa cepat bahan terpakai selepas penyataan. FR4 dan FR5 penarafan V-0, bermakna ia padam sendiri dalam masa kurang dari 10 saat. G10 dan G11 hanya dinilai HB.

Kekuatan Dielektrik

Ini adalah voltan di mana bahan rosak. Penebat voltan tinggi memerlukan nilai melebihi 10 kV/mm. Lebih tinggi konsistensi kandungan resin, lebih dipercayai laluan dielektrik merentasi helaian.

Di Bahan Baharu Dongli, papan penebat gentian kaca epoksi dihasilkan dengan kandungan resin yang dikawal ketat dan profil istilah tekanan yang dipantau. Ini mengurangkan lompang dalaman yang boleh bertindak sebagai laluan kerosakan elektrik dalam aplikasi voltan tinggi.

Sekilas Pandang Empat Gred Utama

Empat gred kepingan gentian kaca epoksi yang paling biasa ialah G10, FR4, G11 dan FR5, masing-masing diseragamkan kepada suhu yang berbeza, kali api dan keperluan mekanikal.

105°C G10 Berterusan

135°C FR4 Berterusan

150°C G11 Berterusan

170°C FR5 Berterusan

Papan Penebat Glassfiber Resin Epoksi Rintangan arka: 180 saat tanpa pengesanan (ASTM D495), ditentukan untuk suis voltan tinggi dan penyentuh. Lihat Produk →

G10 dan EPGC201 yang ditetapkan dengan IEC adalah gred tujuan umum yang dinilai untuk perkhidmatan berterusan 105°C. Mereka menawarkan prestasi mekanikal yang kuat tetapi hanya penarafan UL94 HB, yang mengehadkannya dalam aplikasi yang memerlukan tingkah laku pemadaman sendiri.

FR4 ialah gred yang paling banyak ditentukan untuk penebat elektrik dan elektronik. Ia membawa penarafan UL94 V-0 dan kekal stabil dari segi dimensi pada 135°C. FR4 ialah pilihan lalai untuk penebat PCB, pemisah pek bateri, dan plat pelekap papan kawalan.

G11 ialah gred bersuhu tinggi, berkekuatan tinggi yang dinilai pada suhu 150°C. Ia memberikan kekuatan lenturan yang unggul dan digunakan dalam aeroangkasa dan peralatan industri berat di mana rintangan haba lebih penting daripada kalis api.

FR5 menggabungkan prestasi terma G11 dengan kalis nyalaan FR4. Ia bertolak ansur dengan operasi berterusan pada 170°C dan dinyatakan dalam penyongsang daya tarikan dan elektronik berkuasa tinggi.

Perbandingan Suhu Operasi Berterusan (°C)

G10

105°C

FR4

135°C

G11

150°C

FR5

170°C

Perbandingan hartanah gred kepingan gentian kaca epoksi G10, FR4, G11 dan FR5
Harta benda	G10	FR4	G11	FR5
Suhu berterusan	105°C	135°C	150°C	170°C
Kedudukan UL94	HB	V-0	HB	V-0
Kekuatan dielektrik	10 kV/mm	12 kV/mm	12 kV/mm	14 kV/mm
Penyerapan air	0.50%	0.30%	0.40%	0.30%
Kekuatan lentur	400 MPa	450 MPa	430 MPa	460 MPa

Walaupun G10 masih biasa dalam bahagian penebat kos rendah, FR4 sebahagian besarnya telah menggantikannya dalam pemasangan PCB dan komponen pek bateri kerana keperluan V-0. G11 dan FR5 dikhaskan untuk aplikasi di mana haba adalah kekangan utama - biasanya aeroangkasa, penyongsang daya tarikan atau peralatan kimpalan.

Cara Memilih Gred Yang Tepat

Pilih gred kepingan gentian kaca epoksi dengan membandingkan tiga kekangan: suhu operasi berterusan, keperluan kemudahbakaran UL94 dan pendedahan pelepasan.

Mulakan dengan suhu berterusan. Kepungan tertutup dengan perintang kuasa boleh mencapai suhu udara 110°C dengan mudah. Itu mengalih keluar G10 dan memaksa anda ke arah FR4 atau lebih tinggi.
Semak keperluan UL94. Pengguna elektronik, sistem elektrik kenderaan dan banyak piawaian industri mewajibkan V-0. Hanya FR4 dan FR5 yang memuaskannya.
Pertimbangkan kelembapan. FR4 menyerap 0.30% air selepas 24 jam rendaman, G10 menyerap hampir 0.50%. Lantai tumbuhan yang lembap memerlukan penyerapan yang lebih rendah.
Tingkah laku pemesinan berat. Cip FR4 dan FR5 lebih kasar daripada G10, jadi haus sesendal gerudi berjalan kira-kira 20% lebih tinggi. Rancang untuk perkakas karbida.

Pengeluar pek bateri litium bertukar daripada G10 kepada FR4 selepas ujian haba menunjukkan permukaan penebat mencapai 145°C semasa pengecasan pantas 2C, melebihi penarafan berterusan 105°C. Papan FR4 lulus ujian yang sama dengan margin 12°C.

Kawalan dan Pemprosesan Kualiti

Penanda kualiti utama untuk kepingan gentian kaca epoksi ialah konsistensi kandungan resin, kandungan lompang dan kestabilan dimensi selepas pemesinan.

Laminat kain kaca epoksi yang dibuat dengan baik menyimpan kandungan resin dalam ±2% merentas permukaan kepingan. Pengedaran resin luar mewujudkan spesifikasi titik panas tempatan, kekuatan dielektrik tidak seragam, dan meledingkan selepas pengilangan CNC. Nisbah resin kepada gentian penting kerana ia secara langsung mengawal kualiti ikatan antara lapisan dan keupayaan bahan untuk menahan kitaran haba. Panduan teknikal ini untuk nisbah resin-ke-fiber prepreg epoksi meliputi parameter kawalan yang sama dalam bentuk prepreg.

Apabila mendapat helaian penebat, sahkan kawalan pengeluaran ini:

Ketumpatan antara 1.85 dan 2.0 g/cm³ bergantung pada kandungan kaca.
Kandungan lompang di bawah 0.5% untuk penebat voltan tinggi. Poket udara mikroskopik adalah punca utama kerosakan dielektrik.
Kualiti tepi selepas pemesinan. Delaminasi atau retakan mikro pada tepi potong adalah mod kegagalan biasa dalam komponen penebat.

Prepreg Serat Karbon Epoksi Pada masa ini, 70% daripada produk komposit termaju diperbuat daripada prepreg yang disusun dan diawet. Prepregs adalah produk separuh siap yang disimpan dan disediakan selepas f... Lihat Produk →

Bahan Baharu Dongli mengendalikan kemudahan seluas 32,000 m² dengan bengkel suhu malar dan bilik bersih 100,000 kelas. Persekitaran bilik bersih membantu mengelakkan pencemaran zarah pada permukaan lamina semasa meletakkan dan menekan.

Soalan Lazim

Adakah perbezaan antara G10 dan FR4?

G10 dinilai untuk perkhidmatan berterusan 105°C dengan kemudahanbakaran UL94 HB, manakala FR4 menyokong 135°C dan memenuhi UL94 V-0. Untuk peralatan elektrik di bawah tekanan haba, FR4 adalah pilihan yang lebih selamat.

Bolehkah kepingan gentian kaca epoksi digunakan di luar rumah?

Laminasi epoksi tidak stabil UV dan akan merosot di permukaan selepas cahaya matahari langsung yang berpanjangan. Gunakannya di dalam rumah atau gunakan salutan pelindung tahan UV.

Adakah maksud FR4?

FR4 adalah singkatan untuk Flame Retardant gred 4 dalam sistem NEMA. Ia menggunakan resin epoksi dengan bahan tambahan kalis api brominated dan merupakan bahan standard untuk penebat asas PCB.

Bagaimana saya tahu gred yang diperlukan oleh permohonan saya?

Bandingkan tiga nombor: suhu udara berterusan tertinggi anda pada bahagian tersebut, keperluan UL94 dan pendedahan pendedahan. Kemudian padankannya dengan jadual gred. Pengilang bahan boleh menjalankan ujian kekuatan dielektrik pada sampel untuk mengesahkan pilihan.