PCB科技 - 核輻照對Rogers-PTFE基複合材料的影響

在空間應用中，微波器件和天線都暴露在核輻射中，囙此在這一場景中使用的PTFE資料的抗輻射性非常重要。

對機械效能的影響

羅傑斯RT/硬膠資料 is a PTFE (polytetrafluoroethylene) based composite 材料. 其組合物還包括玻璃微纖維和陶瓷填料. 相對而言, PTFE最容易受到核輻射損傷, 因為PTFE分子鏈之間的結合力很弱. 對於聚合物, 分子鏈取決於范德華力, 范德華力與分子量密切相關. 因此, 達到特定的機械強度, 它必須有足够的分子量.

輻照對PTFE的主要影響是，在輻照下，聚合物大分子分裂成小分子，從而使PTFE的分子量降低。 氧的存在在輻射引起的一些反應中起著重要作用。 囙此，在太空無氧環境中，這種輻射損傷將被最小化。

分子量的降低會影響資料的力學性能，包括脆性的新增、拉伸强度、彈性模量和伸長率的降低。

對電力效能的影響

據報導，PTFE力學性能的變化只與總輻射劑量有關，而與劑量率無關。 然而，PTFE樹脂中的電荷分佈會隨時間衰减，這對資料的介電效能有重要影響。 囙此，輻射劑量率是電學性質的一個重要參數。

在輻射過程中，介電常數和損耗因數會短暫新增。 在微波應用中，頻率越高，輻照對這些效能的影響越小。

本質上，輻射對PTFE的影響是吸收輻射的函數，與輻射類型無關。 換言之，同樣的輻射劑量的β射線、γ射線、X射線都有相當大的危害作用。 在輻射研究中，輻射劑量的組織通常為rad，1 rad=100 ERGs/克（1 rad=100 ERGs/克）。

下錶顯示了與損傷程度相對應的輻射劑量（組織：RAD）

對於範艾倫帶，通常的輻射劑量率為10拉德/小時。 在這個劑量率下，PTFE可以工作5到50年，而不會造成可檢測的損傷。

在實際應用中, 羅傑斯RT/硬膠資料 PTFE微波層壓板主要是電力資料, 資料的機械效能通常由金屬部件提供. 然而, 上述輻射遠遠不足以對其電效能產生重大影響. 此外, PTFE的抗輻射性通常優於電晶體等固態電子器件.