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1、流变测量在电子材料中的应用李润明 MP: 13816805395PDF created with pdfFactory Pro trial version 流变测量在电子材料中的应用? 流变测量原理? 热固化材料的特征演绎? 热固化的流变学测量? 热固化流变学表征测试项目http:/2PDF created with pdfFactory Pro trial version 黏弹分析基础流变测量在电子材料中的应用http:/3PDF created with pdfFactory Pro trial version 材料函数 弹性（模量） 物质储存形变并回复原状的性能（能力）模量=应力 应变
2、 黏性（黏度） 物质抵抗外力流动的性能（能力）黏度 =应力 应变速率http:/4PDF created with pdfFactory Pro trial version 应力（Stress） 应力：单位面积上的力 符号：（sigma） 单位：Pa (SI)112221231213313233fff nnsvPhttp:/5PDF created with pdfFactory Pro trial version 应变（Strain）及应变速率 应变：相对形变量 符号： （gamma） 单位：无 应变速率：应变对时间的变化率 符号： （gamma dot） 单位：s-1http:/6PDF
3、created with pdfFactory Pro trial version 简单剪切变形剪切应力=应变= 应变速率 =简单剪切变形http:/7PDF created with pdfFactory Pro trial version 旋转流变测量施加的变形http:/8Parallel PlateCone and PlateConcentric CylindersTorsion RectangularVery Low to Medium ViscosityVery Low to High ViscosityVery Low Viscosity to Soft SolidsVery
4、Soft to Very Rigid SolidsPDF created with pdfFactory Pro trial version 小振幅强制振荡变形Deformation & ResponseTimehttp:/9PDF created with pdfFactory Pro trial version 相位差TimeDeformation & ResponseElastic ResponsesViscous ResponsesDeformation & ResponseTimeViscoelastic ResponsesDeformation & ResponseTimePhas
5、e AnglePure elastic response: = 0Pure viscous response: = 90oViscoelastic response: 0 90ohttp:/10PDF created with pdfFactory Pro trial version 振荡数据分析 实时应变= sin( ) 实时应力= sin( + ) = cos sin( ) + sin cos( ) 动态模量 =cos , “ =sin 复数黏度= + “ http:/11PDF created with pdfFactory Pro trial version 动态黏弹函数 弹性(储能)
6、模量： Measure of elasticity of material. The ability of the material to store energy. “ 黏性(损耗)模量： The ability of the material to dissipate energy. Energy lost as heat. “ 损耗因子(正切，tan)： Measure of material damping - such as vibration or sound damping.http:/12PDF created with pdfFactory Pro trial version
7、 热固化材料的特征演绎流变测量在电子材料中的应用http:/13PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化的微观结构演变特征http:/14PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化的宏观黏弹性演变特征http:/15PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化的流变行为特征 热固化的动态黏弹行为演变特征http:/16PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化过程中的重要转
8、变凝胶化（Gelation） 热固化过程中，树脂逐步 形成交联网络结构而丧失 流动性的现象。 凝胶化后，树脂不能再被 溶解，也不可再加工。 凝胶化的转变点（凝胶点） 可由动态储能模量和损耗 模量的交点评估。玻璃化（Vitrification） 热固化过程中，树脂的玻 璃化转变温度逐渐升高直 至高于固化温度而使得体 系变硬的现象 玻璃化后，体系丧失流动 性，固化反应转变为受扩 散控制。 玻璃化转变温度可由动态 力学损耗的峰评估。http:/17PDF created with pdfFactory Pro trial version 时温转变（tTT）固化工艺图http:/18PDF creat
9、ed with pdfFactory Pro trial version 三个重要的临界特征温度 Tg0 未固化树脂的玻璃化转变温度 gelTg 凝胶化和玻璃化同时发生的温度 Tg 完全固化树脂的玻璃化转变温度http:/19PDF created with pdfFactory Pro trial version tTT图中不同区域的固化特征 体系温度在Tg0以下，树脂的反应在玻璃态 进行受扩散控制进行得很慢，因此，未固 化树脂的贮藏温度需低于甚至远低于该温 度（低20-50oC）。 体系温度在 Tg0-gelTg之间，树脂的反应 进行但无凝胶化现象发生；当体系的玻璃 化转变温度高于固化工艺
10、温度时，反应开 始转变为受扩散控制。http:/20PDF created with pdfFactory Pro trial version tTT图中不同区域的固化特征 体系温度在gelTg - Tg之间，凝胶化优先 于玻璃化；当树脂的玻璃化转变温度高于 固化工艺温度时，反应开始转变为受扩散 控制。 体系温度在Tg之上，凝胶化的树脂仍处于 橡胶（高弹）态。http:/21PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化树脂的三个工艺阶段 A-Stage 未反应的树脂，通常是指单体； B-Stage 玻璃化、但未凝胶化的部分反应树脂； 一旦固
11、化工艺温度高于玻璃化转变温度就可流 动（即可加工） C-Stage 完全固化的树脂。http:/22PDF created with pdfFactory Pro trial version B-Stage的工艺温度控制 在B-Stage，要求玻璃化优于凝胶化，因此， 工艺温度需控制在gelTg之下。http:/23PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化的流变学测量流变测量在电子材料中的应用http:/24PDF created with pdfFactory Pro trial version 热固化过程中的特征演变 固化过程中存在相态（液态到固态）的转变 固化后形成坚硬的粘结固体strainGSolidLiquidhttp:/25PDF created with p
