点火线圈结构和功能材料.doc

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1、点火线圈的结构和功能材料王槐祥2018-31、工程塑料1.1工程塑料的基本特征塑料是指以高分子量的有机物质为主要成分的材料。它在加工完成后，呈固态形状。再加工过程中，可以藉以流动造型。工程塑料有优良的机械性能、绝缘性能、耐溶剂性能、阻燃性能、易于成型等特性，因此，工程塑料在汽车电气部件及结构部件上，得到了广泛的应用。按工程塑料对热之变化，分为两大类：1）热固性塑料。指加热后，会使分子结合成网状型态。一旦结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出非可逆的变化，是分子结构发生化学变化所致。如高压管所用的PU材料等。2）热塑性塑料。指加热后会熔化，可流动至模具冷却成型。再加热，又可以熔化的塑料。

2、即可以应用加热和冷却，使其产生液态、固态的可逆变化，即物理变化。如PA、PBT、PPO等。1.2工程塑料的基本性能1.2.1物理性能1）密度单位：g/cm3，塑料的密度一般在0.8~2g/cm3围。2）吸水率。以23℃时饱和吸水率表示。PA吸水率较高。对所有塑料，特别是吸水率较高的塑料，在注塑前一定要按要求对塑料粒子进行烘干处理。1.2.2机械性能1）断裂应力（MPa）2）断裂伸长率（%）3）冲击强度（KJ/m2）1.2.3热性能1）线膨胀系数（10-5/K），应选择与结合件线膨胀系数相近的塑料，以减少应力。2）热变形温度（在0.45MPa及1.8MPa条件下，℃）3）最高使用温度（℃）（指短

3、周期运行的温度）1.2.4电气性能1）介电常数2）损耗角3）介电强度（KV/mm）1.2.5阻燃性塑料阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增：HB：UL94和CSAC22.2No0.17标准中最底的阻燃等级，要求对于3到13毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒熄灭。可以有燃烧物掉下。V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒熄灭。不能有燃烧物掉下。V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒熄灭。不能有燃烧物掉下。点火线圈一般选

4、用HB阻燃等级的塑料。对有特殊要求的产品，可以选用阻燃等级高的塑料。1.2.6成型收缩率用（%）表示，在设计注塑模时一定要考虑成型收缩率，以保证成品尺寸。1.3塑料材料的应用1.3.1点火线圈对结构和功能塑料部件的要求1）加工性能•所有部件均注塑成形•对于多线圈系统通常采用将骨架插入盒子的方式•T薄壁成型对笔式点火线圈非常重要,有时会低于1mm.次级骨架壁厚经常会达到0.8mm2）良好的绝缘性能•材料必须有很好的绝缘强度和低的绝缘常数，对于高压的次级骨架尤其重要，否则会导致在初级骨架与次级骨架之间被高压击穿3）耐热性能•通常要求耐热–40to125°C•由于安装位置更靠近燃烧室，笔式点火线圈材

5、料的耐温度要求达到150°C.•为了保持足够的机械与绝缘性能，材料需要有较的低热膨胀系数（CTE），最好能与环氧树脂接近，以防止由于部应力导致破裂。4）耐化学性能•外壳材料通常要求能耐受典型的发动机舱化学液如燃油，机油和冷却液等。•骨架对耐化学性能的要求相对较低。5）良好的机械性能和尺寸稳定性•外壳材料通常要求能耐受典型的发动机舱的振动和温度变化，要有足够的冲击强度和高低温变化下的尺寸稳定性。6）环氧树脂结合性能•骨架和外壳材料都要求有很好的环氧树脂结合性能。1.3.2次级骨架次级骨架是点火线圈的关键功能及结构部件。PPO（改性聚苯醚）完全满足上述条件。特别是介电强度可达40KV/mm，与环氧

6、树脂有很强的粘附力，用沙伯GFN2(PPO)标准试样经等离子处理，与环氧粘结力为1361N,用沙伯GFN1720(PPO)标准试样，不经等离子处理，与环氧粘结力为636N，经等离子处理的为1082N。次级骨架常用材料：沙伯的GFN1720、GFN2、IGN320。旭化成G702V、G702H1.3.3初级骨架初级骨架常用材料为PBT-GF30,巴斯夫的B4400-G6、B4300G6。的PBT3030-104，华中科技的PBT，A400N-B6T。有的笔式点火线圈的初级骨架要承受较高电压或较高温度的情况下，可以采用PPO或PPS。1.3.4外壳外壳材料通常采用PBT-GF30。如巴斯夫的B43

7、00G6。由于有不同的使用条件，对外壳的工程塑料有特殊的要求。1）对外观光亮要求较高的，可以选用巴斯夫的4040G6、优科PBT1546MBK005。2）对包铁芯防止外壳开裂的PBT，可以用巴斯夫B4300M5，25%矿物增强的PBT、沙伯PBT745，30%矿物增强的PBT。或用A3EG6(PA66)+G702V(PPE)按100:8配比混合，也可以解决包铁芯外壳开裂的问题。3）对笔式线圈，高压