Гетина́кс — электроизоляционный слоистый прессованный материал, имеющий бумажную основу, пропитанную фенольной или эпоксидной смолой [1] .
Материал обладает низкой механической прочностью, легко обрабатывается и имеет относительно низкую стоимость.
Относится к горючим материалам. Имеет температуру воспламенения — 285 °С, самовоспламенения — 480 °С, самонагревания — 120 °С.
Используется в основном как основа заготовок печатных плат. Широко применяется для изготовления дешёвых плат, используемых в низковольтной бытовой аппаратуре, так как в разогретом состоянии может принимать любую форму, благодаря чему посредством штамповки можно получать платы всех возможных форм со всеми необходимыми отверстиями.
При производстве электронных устройств в подавляющем большинстве случаев применяются текстолиты (чаще всего — стеклотекстолит), которые превосходят гетинакс по огнеупорности, прочности, способности к сцеплению с фольгой и ряду других параметров, важных для электроники, но иногда при производстве простых плат с целью удешевления изделия также применяется гетинакс.
Если в состав композиционных материалов входят дерево или ткани, и технические характеристики таких материалов на высоте, то почему нельзя для композитов использовать бумагу? Ведь при изготовлении бумаги используются тряпьё и древесина. Повторно же только для изготовления бумаги макулатуру использовать нецелесообразно: во-первых, качество вторичной бумаги не ахти, во-вторых, учитывая объёмы периодики, списанных документов и картонной тары, столько некачественной бумаги не нужно. Вот и используют макулатуру для получения гетинакса, композитного материала на основе бумаги.
Получение гетинакса
Бумагу пропитывают спиртовым раствором связующего. Связующими могут быть эпоксидные или формальдегидные смолы. Полученный материал сушится и собирается в пакеты. Пакеты поступают в пресс, где при 150-160°С и давлении 10-15 МПа получается нужный материал. При прессовании более равномерно распределяются смолы, выдавливается их излишек, а при медленном остывании под давлением материал приобретает нужную твёрдость.
Описанный метод получения называется лаковым, так как есть ещё один способ получения гетинакса. Называется он рольным. Для получения гетинакса таким способом бумажная масса перемешивается с резольной смолой уже (ещё) на стадии получения бумаги.
Часто производится фольгированный гетинакс. Для его получения на медную фольгу наносится связующая смола; затем фольгой обкладывается идущий под пресс пакет. Но не только фольгой улучшают механическую прочность. Хорошие результаты по увеличению прочности даёт облицовка гетинакса хлопчатобумажной тканью.
Так как бумага бывает различной по составу, да и применяемые для пропитки смолы не всегда одинаковы, то и гетинакс производится в нескольких модификациях. Они несколько отличаются свойствами, потому и назначение у них разное.
Свойства гетинакса
Гетинакс хорошо выдерживает механическую обработку, то есть он не разрушается при распиловке, фрезеровании, сверлении. Механические характеристики (ударная вязкость, прочность на сжатие и на раскалывание), ниже, чем у текстолита. Но из него можно даже производить штампованные детали, только для этого материал надо нагреть предварительно до 95°С.
Свойства гетинакса как диэлектрика высоки, но воздействие электрической дуги на этот материал неприемлемо: при обугливании он хорошо проводит ток. Электроизоляционные характеристики гетинакса очень зависят от его влажности, поэтому во избежание уменьшения электрического сопротивления его покрывают лаком.
Длительное время материал можно использовать при любых температурах в диапазоне -65-+120°С.
Применение гетинакса
Как изолятор, может использоваться в трансформаторном масле даже под напряжением в 1000 В. Из гетинакса делают массу электроизоляционных деталей (втулки, крышки, шайбы, прокладки, корпуса и многое другое), но главное его назначение ― основа для штамповки плат, применяемых в электронике и радиоэлектронике.
В строительстве можно использовать гетинакс, как отделочный материал, как электроизолятор и в качестве малых штампованных форм для интерьера.
Еще о композиционных материалах :
Гетинакс электротехнический
ГОСТ 2718-74
Описание:
Слоистый пластик, который получается методом горячего прессования бумаги, пропитанной термореактивным связующим на основе фенолформальдегидных или эпоксидных смол.
Гетинакс легко поддается механической обработке (сверление, фрезерование, распиловка, штамповка в нагретом состоянии). Гетинакс обладает высокими диэлектрическими свойствами, не стоек к сильным кислотам и особенно к щелочам, но хорошо противостоит действию жиров и минеральных масел. Электрическая дуга быстро его обугливает и он становится токопроводящим. Электроизоляционные свойства материала сильно зависят от влажности и температуры окружающей среды. Во избежание значительного снижения электрического сопротивления гетинакса в условиях влажной атмосферы детали из него после механической обработки лакируются, за исключением влагостойкой марки ЛГ. Материал не токсичный, не взрывоопасный, горючий.
Применение:
Используется как материал для изоляции в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды и в трансформаторном масле при напряжении до 1000В. Применятся для изготовления электроизоляционных изделий: панелей, зажимов, изолирующих шайб, прокладок, крышек, в радиоэлектронике в различных конструкциях переключателей, сопротивлений и т.д.
Гетинакс можно длительно эксплуатировать при рабочей температуре от -65°С до +120°С.
Производится несколько марок гетинакса, различающихся между собой назначением и составом.
Гетинакс м.I — наиболее широко используемый, он выпускается отечественной промышленностью многие годы без существенных изменений технологии и состава, таким образом, является классическим материалом группы гетинаксов. Производится из бумаги целлюлозной на основе фенолформальдегидной смолы, толщина листа от 0,1 до 100 мм. Имеет высокие механические свойства, хорошо поддается механической обработке резкой и сверлением. Отличается низким водопоглощением и сохранением электроизоляционных свойств при изменении влажности. Предназначен для работы на воздухе в условиях относительной влажности 45-75 % при температуре 15-35°С и трансформаторном масле при напряжении до 1000 В и частоте тока 50 Гц.
Гетинакс м.II производится из бумаги целлюлозной на основе фенолформальдегидной смолы, толщина листа от 0,4 до 100 мм. Имеет высокие механические свойства, хорошо поддается механической обработке резкой и сверлением. Отличается низким водопоглощением и сохранением электроизоляционных свойств при изменении влажности. Предназначен для работы на воздухе в условиях относительной влажности 45-75 % при температуре 15-35°С и трансформаторном масле при напряжении до 1000 В и частоте тока 50 Гц. По сравнению с гетинаксом м.1 расширены допуски по толщине и не нормируется коробление.
Гетинакс м.V изготавливается из бумаги целлюлозной на основе совмещенных эпоксидной и фенолформальдегидной смол, толщиной от 1,0 до 100,0 мм. Имеет хорошие механические показатели и отличные электроизоляционные свойства: высокая электрическая прочность вдоль слоев и низкое значение тангенса угла диэлектрических потерь. Используется как электроизоляционный материал в условиях нормальной относительной влажности воздуха и в трансформаторном масле при напряжении свыше 1000В и частоте тока 50Гц для толщин от 5мм и частоте тока 106Гц для толщин до 4.5мм.
Гетинакс м.ЛГ (лавсановый электротехнический) изготавливается по ТУ 16-503.224-82. Представляет собой слоистый прессованный материал, состоящий из нескольких слоев лавсановой бумаги, пропитанной эпоксифенольным термореактивным связующим. Диапазон рабочей температуры при длительной эксплуатации составляет от -65°С до +150°С. Применяется как материал для электроизоляции, при работе на воздухе в условиях нормальной относительной влажности, а также в условиях повышенной влажности 93% при температуре 40°С, и в трансформаторном масле при напряжении свыше 1000В и частоте тока 106Гц.
Срок хранения:
1.5 года.
Технические характеристики: гетинакс