环氧板(又称环氧玻璃纤维板、FR-4板)是以环氧树脂为基材,玻璃纤维布为增强材料,通过高温高压固化而成的复合材料板材。它结合了环氧树脂的优异化学性能和玻璃纤维的高强度特性,在电气、电子、机械、建筑等领域广泛应用。以下是环氧板的核心优势特点:
1. 良好的电气绝缘性能
高绝缘电阻:环氧板的体积电阻率可达10¹⁴~10¹⁶ Ω·cm,表面电阻率>10¹⁵ Ω,能有效隔离电流,防止漏电或短路。
耐电弧性:在高压电弧作用下,表面碳化层可阻止电弧蔓延,保障设备安全,适用于高压开关、变压器等场景。
低介电常数与损耗:介电常数(ε)通常为4.0~5.5,介电损耗角正切(tanδ)<0.01(1MHz下),适用于高频电路(如5G通信、射频模块)。
2. 优异的机械性能
高强度与刚性:玻璃纤维增强使环氧板抗弯强度达300~500 MPa,抗冲击强度优异,可替代金属用于结构件。
尺寸稳定性好:热膨胀系数低(CTE≈12×10⁻⁶/℃),在温度变化时不易变形,适合精密加工(如CNC钻孔、铣削)。
耐磨耐刮:表面硬度高(莫氏硬度≥5),可抵抗日常磨损,延长使用寿命。
3. 耐高温与耐化学腐蚀
耐温范围广:
通用型环氧板:长期使用温度-55℃~155℃,短期耐受180℃。
高性能环氧板(如聚酰亚胺改性):长期耐温可达240℃,适用于航空航天、汽车发动机舱。
耐化学腐蚀:对酸、碱、盐、有机溶剂(如汽油、酒精)具有良好抵抗力,适用于化工设备、实验室台面。
4. 阻燃性与安全性
UL94 V-0级阻燃:离火自熄,燃烧时无滴落物,符合全球电子电气产品安全标准(如IEC、GB)。
低烟无毒:燃烧时释放烟雾量少,且不含卤素、重金属等有害物质,符合RoHS、REACH等环保要求。
5. 加工性能与定制化
易机械加工:可通过CNC机床、激光切割、水刀切割等工艺制成复杂形状,公差可控制在±0.05mm以内。
可钻孔与攻丝:支持精密孔加工(如0.1mm微孔),满足电子元器件安装需求。
表面处理多样:可进行镀铜、喷砂、沉金等表面处理,提升导电性或耐腐蚀性。
6. 成本效益与长寿命
性价比高:相比陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)等材料,环氧板成本更低,且加工难度小,综合成本优势显著。
长寿命:在正常使用条件下,环氧板寿命可达10年以上,减少更换频率和维护成本。
7. 环保与可持续性
可回收利用:废旧环氧板可通过物理粉碎或化学降解回收玻璃纤维和树脂,降低环境负担。
低碳生产:部分厂商采用水性环氧树脂或生物基原料,减少VOC排放,符合绿色制造趋势。
8. 特殊功能型环氧板
导热环氧板:添加氮化硼、氧化铝等导热填料,导热系数可达1~10 W/m·K,适用于功率模块散热。
高频环氧板:通过调整树脂配方,降低介电常数(ε≈3.0~3.8),适用于5G天线、毫米波雷达。
抗静电环氧板:表面电阻控制在10⁶~10⁹ Ω,防止静电积聚,适用于电子元器件包装、防爆设备。
应用场景示例
电子电气:PCB基板、变压器骨架、电机槽楔、开关柜绝缘件。
机械制造:齿轮、轴承、结构支架、模具垫板。
新能源:光伏逆变器散热板、风电变流器绝缘层、新能源汽车电池包外壳。
航空航天:卫星天线基板、飞机内饰板、火箭发动机隔热层。