镁酚醛树脂在电子 电器中的应用

洪慎章(上海交通大学塑性成形技术与装备研究院，上海 200030)

镁酚醛树脂在电子 电器中的应用

Application of magnesium phenolic resin in electronics and electrical appliances

洪慎章(上海交通大学塑性成形技术与装备研究院，上海 200030)

介绍了金属镁和热固性酚醛树脂两种混合组成的新材料。阐述了镁粉的优异性能及酚醛树脂的工程性能。叙述了镁酚醛树脂快速压塑工艺。列举了安装板压制工艺和模具设计。

镁粉；酚醛树脂；性能；压塑工艺；模具结构设计

电子、电器、通讯、信息等新兴产业是塑料特别是工程塑料，改性塑料主要的应用领域电子，电器，通讯，信息产业中塑料使用增长速度很快，一方面是电子电器产业迅猛发展，另一方面是塑料具备轻质、透明、坚韧、绝缘等电子信息产品所需要的特性，因而广泛被应用。电子信息产业所用塑料几乎全部需要改性或采用工程塑料，电子信息产业工程塑料消费量占工程塑料总消量将超过40%以上。

与通用塑料相比，工程塑料具有更优异的机械性能、电性能、耐化学性、耐磨性、尺寸稳定性，耐气候性等优点，比金属材料轻，成型时能源消耗小，符合环保要求，还可回收，成为了当今世界塑料工业的发展中增长速度最快的材料。

1 镁酚醛树脂的性能

镁酚醛树脂主要是有两种材料组成：即镁粉和酚醛树脂。

1.1 镁粉的优异性能

（1）比强度，比刚度高。镁的比强度高于铝和钢铁，略低于比强度最高的纤维增强塑料，但却远远高于纤维增强塑料。因此在相同强度和刚度情况下，用镁做结构件可以减轻零件重量，这点对国防，航空，汽车及便携式电子器材等行业均有很重要的意义。

（2）良好的磁屏蔽性。镁具有优于铝的磁屏蔽性能，能更好地阻隔电磁波，适合制作发出电磁干扰的电子产品的壳，罩，尤其是紧靠人体的手机。而采用塑料制造电子器件时，为了提高其电磁屏蔽能力，一般在表面喷涂导电漆，表面镀层，金属喷涂，在塑料内部漆加导电材料，辅助金属箔或金属板等，但这会增加生产工艺的 复杂性，提高产品的 生产成本和价格，且电磁屏蔽效果仍然很有限。

（3）高散热性镁的导热能力是工程塑料的350～400倍，适用于元件密集的 电子产品。镁的 散热性能不但比塑料好得多，与铝比也略胜一筹。

（4）良好的成型性。镁与铁几乎不发生反应，熔炼时可用铁坩埚。熔融镁对坩埚的侵蚀少，压注时对模具的侵蚀少。

（5）减振性能好。镁与铝，钢等相比具有较低的弹性模量，在同样受力条件下，可消耗更大的变形功，具有降噪，减振功能，可承受较大的冲击振功负荷。

（6）尺寸稳定性高。需要退火和消除应力就有尺寸稳定性是镁的一个很突出的特性，体积收缩率仅为4%～6%，是金属中收缩量最低的一种金属。

1.2 酚醛树脂的性能

（1）原料价格便宜，生产工艺简单而且成熟，制造及加工设备投资少，成型加工容易。

（2）树脂既可混入无机或有机填料做成模塑料，也可浸渍织物制层压制品，还可以发泡。

（3）制品尺寸稳定，成型收缩率和嵌件附加收缩率小。

（4）耐热性好，耐燃，可自熄，电绝缘性能好，但耐电弧性差。

（5）化学稳定性好，耐酸性强，但不耐硷。

总之, 酚醛模塑料的特点有较高的高频电绝缘性能，所以可用作高频无线电绝缘零件，高压电器零件，超短波电讯，无线电绝缘零件。

1.3 镁酚醛树脂快速压塑工艺

镁酚醛树脂快速压塑工艺按材料形式有如下两种，如表1所示。

表1 镁酚醛树脂快速压塑工艺

1.4 安装板压制模具结构设计

（1）安装板压制件的设计

安装板压制件的设计是根据该零件的形状及尺寸，并安工艺设计壁厚，脱模斜度，圆角半径等工艺参数进行设计，再安该产品的精度等级选。图1为安装板零件的形状及尺，精度等级选用4级，材料为镁酚醛树脂。

（2）模具结构设计

为使模具结构更加简易，采用封闭式压制模及移动式结构。图2为安装板压制模具结构图，其分型面平行与压力机的工作台面，分上模、下模及中模三部分。

安装板压制模具的工作程序是：

①压制成型时，首先将中模15套于下模9上，加料后再将上模7盖上。

②压制成型后，将模具从压力机内拉出，使用上，下卸模架开幕。操作时，先将时，下卸模架的推杆插入相应孔内，一起推入压力机，而当压力机闭合时，即行分模，取出制件。

图1 安装板零件的形状及尺寸

必须指出，同一分型面上所使用的推杆高度必须一致，以免开幕时，由于推杆高度不一致，使模具倾裂，而造成模具损坏，或使制件变形。

安装板压制工艺的生产流程：

镁粉＋酚醛树脂粉→混合→ 装模→ 加热→ 加压→ 保温→开模→ 顶出

图2 安装板压制模具图

4 结束语

随着经济水平及科学技术的不断提升,人们对电子机械安全性能也有着更高的要求,科学技术水平的提升,也使得国家工业领域得以飞速发展,工业生产中也需要高水平机械零件做支撑,其功能齐全,性能稳定,工艺简单,从而充分支持了各行业的持续发展。

镁酚醛树脂是一种金属镁和热固性酚醛树脂两种混合组成的新材料,性能优越,工艺简单等优点。

[1] 洪慎章.实用压塑成型及模具设计 [M].机械工业出版社, 2006.

[2] 洪慎章.典型塑料模具设计图集 [M].机械工业出版社, 2009.

[3] 洪慎章.实用压塑模具结构图集 [M].化学工业出版社, 2010.

[4] 洪慎章.实用压塑成型及模具设计 [M].第2版.机械工业出版社, 2014.

（R-03)

TQ231.1

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

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10.13520/j.cnki.rpte.2016.16.017

洪慎章（1932-），男，教授，南昌航空工业学院兼职教授，2007年聘为机械工业出版社机械领域专家咨询委会委员，1987年获中国船舶工业总公司科技进步三等奖，2014年获上海市模具行业协会颁发的建设贡献奖，已出版科技专著30余本。

2016-01-15