Polymere Flashcards

1
Q

Wofür steht PE?

A

Polyethylen, theoretisch endlose Kette mit C und zwei H

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2
Q

Wofür steht TMA? Erklären Sie.

A

Thermomechanische Analyse: misst Ausdehnung in Abhängigkeit von der Temperatur. Aus der Ausdehnung der Probe kann der thermische Ausdehnungskoeffizient berechnet werden.

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3
Q

Wofür steht FR4? Erklären Sie.

A

FR4 bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen, die aus Epoxidharz und Glasfasergewebe bestehen. Die Abkürzung FR steht für “flame retardant“ (dt. flammenhemmend).

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4
Q

Wofür steht CTE?

A

Coefficient of Thermal Expansion = thermischer Ausdehnungskoeffizient

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5
Q

Was ist Adsorption?

A

Anreicherung von Stoffen/Gasen an Oberflächen

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6
Q

Was ist Absorption?

A

Aufnahme von Gasen/Stoffen

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7
Q

Was ist Diffusion?

A

Verschmelzung bzw. Durchdringung (Gas verteilt sich in Festkörper)

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8
Q

Was ist Desoption?

A

Austreiben eines Absorbierten Stoffs

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9
Q

Hello

A

Its me

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10
Q

Kunststoffe haben gegenüber anderen Materialien sehr viele Nachteile. Warum werden Kunststoffe trotzdem für sehr viele Anwendungen genutzt?

A

geringes Gewicht, können kostengünstig in gewünschte Form gebracht werden, sind sehr variabel und modifizierbar

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11
Q

Wie erkennt man Tg in einem TMA-Diagramm? Was ist CTE1 oder CTE2?

A

Tg ist der deutlich zu sehende Knick im Verlauf. CTE1 ist die Steigung davor, CTE2 ist die Steigung danach.

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12
Q

Stellen Sie sich eine ganz einfache Leiterplatte vor, die aus einer 1 mm dicken Schicht aus einem Epoxidharz (CTE1=60 * 10-6/K) und einer 30 μm dicken Kupferlage (CTE=15 * 10-6/K) auf der Oberseite besteht. Bei Raumtemperatur ist die Leiterplatte eben. Wie verformt sich die Leiterplatte, wenn sie erwärmt wird, wie bei einer Abkühlung? Wie würde sich die Leiterplatte verformen, wenn symmetrisch auf beiden Seiten Kupferlagen aufgebracht sind? Welches Problem bleibt bestehen?

A

Es bildet sich eine Schüssel, da sich das Epoxidharz mehr ausdehnt. Die symmetrischen Leiterplatte bleibt eben, allerdings führen die Temperaturänderungen zu hohen mechanische Spannungen, die zu Delaminationen führen können.

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13
Q

Eine sehr dünne Klebeverbindung mit einem ungefüllten Kleber hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit als ein dickes Wärmeleitpad. Welche wichtigen Nachteile hat die Chipklebung mit dem dünnen Kleber? Welche Belastungen könnten zu Problemen führen?

A

Problematisch sind hohe mechanische Spannungen bei unterschiedlichem CTE von Chip und Substrat und Temperaturwechselbelastung.

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14
Q

Wie können Glasfasern vor dem Tränken mit dem Polymer vorbehandelt werden, damit der Verbund fest und zäh wird?

A

Es können Glasmatten aus den Glasfasern hergestellt werden.

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15
Q

Wofür steht DSC? Erklären Sie.

A

Dynamische Differenzkalorimetrie: von einer Probe beim Aufheizen oder Abkühlen aufgenommene bzw. abgegebene Wärmemenge bestimmt. Damit können exotherme und endotherme Reaktionen wie Schmelzen, Vernetzen oder Verdampfen untersucht werden.

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16
Q

Wofür steht TGA? Erklären Sie.

A

Thermogavimetrische Analyse: bestimmt Gewichtsänderungen beim Aufheizen. Mit der TGA können die Gewichtsanteile und die Zersetzungstemperaturen der Bestandteile bestimmt werden. Die TGA kann in Stickstoff oder Luft gemacht werden.

17
Q

Erklären Sie elastisch, viskoelastisch und viskos!

A
  • elastisch: spontan und reversibel (bei niedrigen Belastungen/ Temperaturen)
  • viskoelastisch: zeitabhängig & reversibel (bei mittleren Belastungen/ Temperaturen)
  • viskos: zeitabhängig und irreversibel (bei hohen Belastungen/ Temperaturen)
18
Q

Polymerisation

A

Aneinanderkettung von Monomeren durch Aktivatoren (Startreaktion, Wachsumsreaktion, Abbruchreaktion)

19
Q

Polyaddition

A

Reaktion von verschiedenartigen Grundmolekülen ohne Abspaltung eines Nebenprodukts zum Polymer.

20
Q

Polykondensation

A

Reaktion von verschiedenartigen Grundmolekülen mit Abspaltung eines Nebenprodukts zum Polymer.

21
Q

Nennen Sie die möglichen Modifikationen von Polymeren!

A

Weichmacher (äußere oder innere), Copolymerisation oder Polyblends, Aufgeschäumte Kunststoffe (offenzellig oder geschlossenzellig)

22
Q

Wie verhält sich ein Polymer bei Luftfeuchtigkeit?

A

Wassermoleküle aus der Luft werden von Kunststoffen absorbiert und desorbiert, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Feuchte im Kunststoff und der Feuchte in der Luft einstellt. Im Polymer wirken die Wassermoleküle als Weichmacher.

23
Q

Welche Unterschiede gibt es zwischen Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren?

A

Thermoplaste: Unvernetzte Polymerketten mit recht schwachen physikalischen Bindungen. Bei höheren Temperaturen schmelzen sie.
Duroplaste: Engvernetzte Makromoleküle, meist hart, spröde und fest. Bei höheren Temperaturen werden sie gummiartig
Elastomere: verknäulten, schwach vernetzte Polymerketten. Sind gummielastisch, schmelzen nicht möglich

24
Q

Welche Verbundstoffe gibt es bei Polymeren?

A

GFK, Glasfaserverstärke Kunststoffe (Kurzfasern, Langfasern, Glasmatten) und CFK, Kohlefaserverstärkte Kunststoffe (mechanisch belastbar, aber teuer)

25
Q

Welche Anwendungen haben Kunststoffe in der Elektroniktechnologie?

A
  • IC-Gehäuse: meist Epoxidharz mit Quarz (Epoxy Molding Compound (EMC)) hergestellt mit Transfer Molding
  • Leitkleber: intrinsisch leitfähige Polymere oder Leitfähigkeit durch Metallpartikel
  • Leiterplatten: elektrisch isolierendes Trägermaterial: FR4 (schwer entflammbar)
  • Folienkondensatoren: nutzen Kunststofffolien als Dielektrikum
  • In Leiterplatten eingebettete Kondensatoren: eingebettete Dielektrikum (Embedded Capacitance Material, ECM)