资源简介

课题 电子工具和材料的认识
课时 4 课型 新授课
教学目标 知识目标：了解常用电子工具和材料。 能力目标：能对导线进行加工 素质目标：养成安全操作的习惯
教学重点 能对导线进行加工
教学难点 能对导线进行加工
教学方法 任务驱动教学法
教学准备 多媒体、万用表、电子工具、电子材料
教学过程 教师活动 教学组织
导入新课 在电子产品装配中，经常需要使用试电笔、电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电烙铁等，还要用到各种材料。了解这些工具和材料的性能、特点，掌握正确选择与合理使用它们的方法，对于电子产品质量是至关重要的。 任务分析 一、常用电子工具 二、钳形表、兆欧表的使用 1.钳形表的选用及使用 （1）选用： 钳形表的最基本使用是测量交流电流。 （2）使用方法 将量程开关转到合适位置,手持胶木手柄,用食指勾紧铁心开关,便于打开铁芯.将被测导线从铁芯缺口引入到铁芯中央,然后放松食指,铁芯即自动闭合.被测导线的电流在铁芯中产生交变磁通,表内感应出电流,即可直接读数。 在较小空间内(如配电箱等)测量时,要防止因钳口的张开而引起相间短路. （3）使用注意事项 1)使用前应检查外观是否良好,绝缘有无破损,手柄是否清洁,干燥。 2)测量时应戴绝缘手套或干净的线手套,并注意保持安全间距. 3)测量过程中不得切换挡位。 4)钳形电流表只能用来测量低压系统的电流,被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压。 5)每次测量只能钳入一根导线。 6)若不是特别必要,一般不测量裸导线的电流。 7)测量完毕应将量程开关置于最大挡位,以防下次使用时,因疏忽大意而造成仪表的意外损坏。 2.兆欧表的使用 （1）选用 兆欧表的选用主要考虑两个方面：一是电压等级,二是测量范围。 测量额定电压在500伏以下的设备或线路的绝缘电阻时，可选用500伏或1000伏的兆欧表；测量额定电压在500伏以上的设备或线路的绝缘电阻时，可选用1000～2500伏的兆欧表；测量瓷瓶时，应选用2500～5000伏的兆欧表，兆欧表测量范围的选择主要考虑两点：一方面，测量低压电气设备的绝缘电阻时可选用0～200MΩ的兆欧表，测量高压电气设备或电缆时可选用0～2000MΩ兆欧表；另一方面，因为有些兆欧表的起始刻度不是零，而是1MΩ或2MΩ,这种仪表不宜用来测量处于潮湿环境中的低压电气设备的绝缘电阻，因其绝缘电阻可能小于1MΩ，造成仪表上无法读数或读数不准确。 （2）正确使用 兆欧表上有三个接线柱,两个较大的接线柱上分别标有E(接地),L(线路),另一个较小的接线柱上标有G(屏蔽)。其中,L接被测设备或线路的导体部分,E接被测设备或线路的外壳或大地，G接被测对象的屏蔽环(如电缆壳芯之间的绝缘层上)或不需测量的部分。 （3）测量注意事项： 1)测量前要先切断被测设备或线路的电源,并将其导电部分对地进行充分放电。用兆欧表测量过的电气设备,也须进行接地放电,才可再次测量或使用。 2)测量前要先检查仪表是否完好:将接线柱L、E分开,由慢到块摇动手柄约1分钟,使兆欧表内发电机转速稳定(约120转/分),指针应指在“∞”处；再将L、E短接,缓慢摇动手柄,指针应指在“O”处。 3)测量时,兆欧表应水平放置平稳.测量过程中,不可用手去触及被测物的测量部分,以防触电。兆欧表的操作方法见图所示. a)校试摇表的操作方法 (b)测量时摇表的操作方法 4)仪表与被测物间的连接导线应采用绝缘良好的多股铜芯软线,而不能用双股绝缘线或绞线,且连接线间不得绞在一起,以免造成测量数据不准。 5)测量过程中,若发现指针为零,说明被测物的绝缘层可能击穿短路,此时应停止继续摇动手柄。 6)测量具有大电容的设备时,读数后不得立即停止摇动手柄,否则已充电的电容将对兆欧表放电,有可能烧坏仪表。 7)温度,湿度,被测物的有关状况等对绝缘电阻的影响较大,为便于分析比较,记录数据时应反映上述情况。 三、常用材料 1.导线 导线是能够导电的金属线，是电能的传输载体。 （1）导线的分类 导线分类:裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆四类 。 导线的构成材料：导体芯线和绝缘体外皮。 导体材料：铜线和铝线 绝缘外皮材料：塑料类、橡胶类、纤维类、涂料类。 （2）导线常用安装方式 （3）常用裸导线的种类、型号和用途 （4）导线的选择使用 1）允许电流与安全电流 导线通过电流时会产生温度升高，在一定温度限制下地电流值称为允许电流。 2）安全载流量 安全载流量是铜芯导线在环境温度为25℃、载流芯温度为70℃的条件下架空敷设的载流量。 3）最高耐压和绝缘性能 导线标志的试验电压，是表示导线加电1分钟不发生放电现象的耐压特性。 实际使用中，工作电压应该大约为试验电压的1/3～1/5。 导线绝缘层的绝缘电阻是随电压的升高而下降的，如果超过一定的电压值，会发生导线击穿放电的现象。 4）导线颜色 5）工作环境条件 ①环境温度 室温和电子产品机壳内部空间的温度不能超过导线绝缘层的环境温度；过热会使导线变软，低温会使导线变硬。 ②机械强度 当导线（特别是电源线）受到机械力作用的时候，要考虑它的机械强度。 ③耐老化腐蚀性 各种绝缘材料都会老化腐蚀，要根据产品工作的环境选择相应的导线。 （5）常用导线 （6）导线命名 导线型号命名法的意义 （7） 标准产品型号表示法 （8）标准产品规格表示法 2.绝缘材料 （1）绝缘材料的分类 按其形态可分为气体、液体和固体； 按其化学性质可分为无机、有机和混合绝缘材料。 液体绝缘材料：常用的有变压器油、开关油等。 固体绝缘材料：常用的有云母、玻璃、瓷漆、胶、塑料、橡胶等。 (2)绝缘材料的主要性能及选择 1) 绝缘性能主要表现在电阻率、击穿强度、机械强度和耐热性能等方面。 2)常用电工绝缘材料的选择，如表所示。 (3)常用绝缘材料 薄型绝缘材料（绝缘纸、布、有机薄膜、粘带等），绝缘漆，热塑性绝缘材料，热固性层压材料，云母制品，橡胶制品。 3.粘接材料与粘接技术 （1）粘合剂简介 粘合剂品种较多，在商品粘合剂中往往只注明粘合剂的可用范围。但在具体工程中，粘接部位往往要考虑到具体条件，如受力情况、工作温度、工作环境等。要根据这些条件选用合适的粘合剂。例如，金属与金属的粘接可用的粘合剂，在市场上约有数十种。 (2)常用粘合剂 形成良好粘接的三要素是：选择适宜的粘合剂、处理好粘接表面和选择正确的固化方法。 常用粘合剂：快速粘合剂、环氧类粘合剂、酚醛—聚乙烯醇缩醇类、耐低温胶—聚胺酯粘合剂、耐高温胶—聚酸亚胺粘合剂 。 1)快速粘合剂 快速粘合剂即常用的501、502胶，成分是聚丙烯酸酯胶。其渗透性好，粘接快（几秒钟至几分钟即可固化，24小时可达到最高强度），可以粘接除聚乙烯、氟塑料以及某些合成橡胶以外的几乎所有材料。缺点是接头的韧性差，不耐热。 2)环氧类粘合剂 　这种粘合剂的品种多，常用的９１１、９１４、９１３、Ｊ—１１、ＪＷ—１等都是，其粘接范围广，且有耐热、耐碱、耐潮、耐冲击等优良性能。但不同的产品各有特点，需要根据产品的条件合理选择。这类粘合剂大多是双组份胶，要随用随配，并且要求有一定的温度与时间作为固化条件。 3)酚醛—聚乙烯醇缩醇类 这种粘合剂的品种有201、205、JSF—４等，可粘接铝、铜、钢、玻璃等，且耐热、耐油。酚醛—有机硅（JS—12），使用温度可达350℃。 酚醛—橡胶类：J—03、705、JX—7、JX—９、FN303等，可粘接金属、橡胶、玻璃等，剪切强度高。 4)耐低温胶—聚胺酯粘合剂 这种粘合剂有很多牌号商品：JＱ—１，101，202，405，717等。粘接范围也很广泛，各种纸、木材、织物、塑料、金属、陶瓷等都可以获得良好粘接，其最大特点是低温性能好。 这类胶在固化时需要有一定的压力，并经过很长时间才能达到最高强度，适当提高温度可缩短固化时间。 5)耐高温胶—聚酸亚胺粘合剂 这种粘合剂的常用牌号有：14＃～30＃。可粘接铝合金、不锈钢、陶瓷等。其工作温度可达300℃，胶膜的绝缘性能也很好。 (3）电子工业专用胶 1)导电胶 这种胶有结构型和添加型两种。结构型指树脂本身具有导电性；添加型则是指在绝缘的树脂中加入金属导电粉末。 2)导磁胶 这种胶是在胶粘剂中加入一定的磁性材料，使粘接层具有导磁作用。 3)热溶胶 这种胶有点类似焊锡的物理特性，即在室温下为固态，加热到一定温度后成为熔融态，即可进行粘接工件，待温度冷却到室温时就能将工件粘合在一起。 4)光敏胶 光敏胶是由光引发而固化（如紫外线固化）的一种新型粘合剂，由树脂类胶粘剂中加入光敏剂、稳定剂等配制而成。 （4）粘接机理与粘合面表面的处理 1)粘接机理 由于物体之间存在分子、原子间作用力，种类不同的两种材料，但它们紧密靠一起时，可以产生粘合（或称粘附）作用，这种 粘合作用可分为本征粘合和机械粘合两种作用。 本征粘合表现为粘合剂与被粘工件表面之间分子的吸引力。 机械粘合则表现为粘合剂渗入被粘工件表面孔隙内，粘合剂固化后被机械地镶嵌在孔隙中，从而实现被粘工件的连接。 粘接的质量与粘合面的表面处理紧密相关。 2)粘合表面的处理 ①一般处理方法：对一般要求不高或较干净的表面，用酒精、丙酮等溶剂清洗去除油污，待清洗剂挥发后即行粘接。 ②化学处理：有些金属在粘接前应进行酸洗，如铝合金须进行氧化处理，使表面形成牢固的氧化层再施行粘接。 ③机械处理：有些接头为增大接触面积需用机械方式形成粗糙表面，然后再施行。 3）接头的设计 4.制造印制电路板的材料—覆铜板 （1）敷铜板的组成 （2）覆铜板的基板 高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层压板可以作为覆铜板的基板。 合成树脂作为粘合剂，是基板的主要成分，决定电气性能；增强材料一般有纸质和布质两种，决定基板的热性能和机械性能，如耐浸焊性、抗弯强度等。 这些基板除了可以用来制造覆铜板，本身也是生产材料，可以作为电器产品的绝缘底板。 （3）铜箔 铜箔是制造覆铜板的关键材料，必须有较高的导电率及良好的焊接性。铜箔质量直接影响覆铜板的性能。要求铜箔表面不得有划痕、砂眼和皱折，金属纯度不低于99.8%，厚度误差不大于±5μm。 （4）粘合剂 铜箔能否牢固地附着在基板上，粘合剂是重要因素。覆铜板的抗剥强度主要取决于粘合剂的性能。 (5)覆铜板的指标 1)抗剥强度 2)翘曲度 3)抗弯强度 4)耐浸焊性（耐热性） (6)覆铜板的生产工艺流程 5.焊接材料 常用的焊接材料有焊料、助焊剂、清洗剂。 （1）焊料 通常有银焊料、铜焊料、锡铅焊料。 在电子产品装配中一般使用的是锡铅焊料，称为“焊锡”。 （2）助焊剂 助焊剂能清除金属表面氧化物和杂质。 助焊剂分为有机助焊剂、无机助焊剂、树脂类助焊剂，手工焊接中常用的助焊剂为树脂类助焊剂-松香。 1）助焊剂的作用 ①去除氧化膜 ②防止氧化 ③减小表面张力 ④使焊点美观 。 2）助焊剂的分类 无机系列、有机系列、松香系列。 （3）清洗剂 锡焊以后的印制板电路需要进行清洗，一般采用有机溶剂清洗，例如酒精。 6.磁性材料 磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性，具有磁有序的强磁性物质。 （1）分类 按照其内部结构及在外磁场中的性状可分为：抗磁性、顺磁性、铁磁性、亚铁磁性物质、反铁磁性。 按性质分：金属和非金属两类 磁性材料按使用又分为：软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。 （2）磁性材料的特点和应用 （3）磁性材料市场前景。 中国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力的优势，以及巨大的国内外市场的支持，一跃成为世界磁性材料生产大国和制造中心。 纵观国际国内市场发展的需求，在通信、计算机、汽车和电动自行车以及消费类电子产品市场的拉动下，磁性材料市场前景十分光明。 思考回答 1.选择使用安装导线应考虑哪些问题？ 2.绝缘材料选择时注意哪些因素？ 3.粘接材料、磁性材料在电子产品装配中有什么作用？ PPT展示电子工具和电子材料应用的图片，说明其作用 PPT展示图片的同时结合工具实物进行分析 演示操作 熟记 演示操作 熟记 观察各类导线 熟记 PPT展示图片 引导分析 展示常用导线实物，直观进行学习 熟记 PPT展示绝缘材料示图 PPT展示粘接材料示图 PPT展示粘接材料示图 PPT展示接头示图 PPT展示覆铜板示图 PPT展示焊接材料 熟记 PPT展示磁性材料 熟记
课后反思

展开更多......

收起↑