《HGT 2625-1994环氧浇铸树脂线性收缩率的测定》专题研究报告

《HG/T

2625-1994

环氧浇铸树脂线性收缩率的测定》专题研究报告目录一、为何收缩率成为环氧浇铸树脂行业必争的“性能密码

”？二、专家视角：

HG/T

2625-1994

背后的行业痛点与历史使命三、从“模具

”到“数据

”：拆解标准中那些不容忽视的测定原理四、步步为营：未来三年实验室必须掌握的标准化操作全流程五、仪器与环境的“隐形战争

”：如何规避测定中最易忽略的系统误差？六、数据金矿：收缩率计算、结果评定与常见“异常值

”的剖析七、热点直击：微型浇铸件与大型绝缘件的收缩率测定差异对比八、前瞻

2026：智能传感时代，老标准将如何进化或被颠覆？九、质量突围：如何利用收缩率数据反向优化环氧树脂配方工艺？十、从合规到引领：构建基于

HG/T2625-1994

的企业内控新体系一、为何收缩率成为环氧浇铸树脂行业必争的“性能密码

”？（一）

收缩率：决定浇铸件尺寸精度的“第一道生死关

”在高压开关、变压器及电子封装领域，环氧浇铸树脂固化后的微小收缩可能导致绝缘件开裂或装配失效。标准明确指出，线性收缩率直接反映材料从液态到固态的体积变化程度，是衡量模具设计补偿量的核心依据。若忽视此指标，精密部件将面临报废风险。（二）从实验室到生产线：

收缩率如何影响产品合格率？企业实际生产中，同一配方不同批次的收缩率波动超过

0.

1%

，就可能导致整批触头盒或绝缘子尺寸超差。本标准提供了一套可复现的测定方法，使生产企业能在小试阶段预判大生产变形趋势，从而将质量管控前移，避免批量废品损失。（三）行业竞争新焦点：低收缩环氧树脂为何成为研发“香饽饽

”？近年来新能源装备对绝缘件尺寸稳定性要求愈发严苛。低收缩率产品不仅意味着更高的浇铸精度，还能减少内应力积累，提升制品耐热开裂性能。标准给出的测定方法为各厂家比拼“低收缩配方

”提供了统一的裁判规则，推动行业技术迭代。（四）揭秘“线性收缩率

”与“体积收缩率

”的隐秘关系标准专门针对线性收缩率制定方法，而非体积收缩率，这是因为单向收缩更容易在长条形或筒状制品中引发翘曲。通过测定特定模具中的长度变化，可更直观地反映材料各向异性行为。理解这一点，才能正确数据，避免混淆两种收缩概念。二、专家视角：

HG/T

2625-1994

背后的行业痛点与历史使命（一）九十年代初的行业乱象：无标可依导致的质量纠纷频发标准出台前，各厂采用自制模具、不同固化条件测定收缩率，数据无法横向比对。

曾有中外合资项目因中外双方对收缩率测试结果分歧巨大而延误工期。HG/T

2625-1994

首次统一了测试环境、样条尺寸及计算方法，终结了“各说各话

”的混乱局面。（二）对标国际：该标准如何借鉴先进经验并实现本土化改造？起草过程中参考了

ISO

2577

等国际标准关于热固性材料收缩测定的通用原则，但针对我国环氧浇铸工艺普遍采用酚醛树脂模具、常温后固化等实际特点，对样条制备、脱模时间等细节进行了适应性修订。这使得标准既与国际接轨，又接地气。（三）三十载验证：为什么该标准至今仍是行业“定海神针

”？尽管发布已近三十年，其奠定的基本测试框架——从模具设计、试样制作到恒温处理、测量工具选用——依然被后续修订版及行业规范所继承。大量长期数据积累表明，严格按此标准操作，不同实验室间的再现性偏差可控制在

0.03%以内，可靠性经得起时间考验。（四）专家提醒：标准中的“非强制性注释

”往往藏着最实用的经验标准条文里关于“脱模时试样温度应冷却至室温

”“测量前试样在干燥器中存放时间

”等看似建议性的，恰恰是影响结果重复性的关键。资深检测人员会将这些“软要求

”作为操作红线，新手却容易忽略，导致数据漂移。三、从“模具

”到“数据

”：拆解标准中那些不容忽视的测定原理（一）核心逻辑：用刚性模具束缚下的长度变化反推自由收缩率标准采用条形模具，

固化后测量样条长度与模腔长度之差，再除以模腔长度得到收缩率。其隐含假设是模具足够刚硬不发生变形，从而真实记录树脂固化收缩。理解此原理，就明白为何禁止使用软质脱模剂或弹性模具。（二）温度场控制：

固化放热峰对瞬时收缩行为的干扰机制环氧树脂固化属放热反应，若模具散热不均，样条不同部位固化程度不同，导致收缩不均。标准规定在特定环境温度下浇铸并控制固化程序，就是为了使放热峰平缓，确保收缩主要发生在可测范围内，而非在高温下被内应力抵消。（三）“后固化

”阶段的收缩：一个容易被误判的延迟效应许多新手误以为脱模时收缩已全部完成。实际上，未完全固化的树脂在后固化或热处理过程中还会发生额外收缩。标准要求测定脱模后经后固化处理的样条尺寸，正是为了捕获这部分“滞后收缩

”，这才是工程应用中真正的尺寸变化值。（四）测量基准点的选择：为何规定在样条同一位置做标记？环氧浇铸件收缩往往不是各向同性的，样条两端可能发生不规则变形。标准要求预先在模具两端及样条对应位置刻线，测量时固定取两点，这是为了消除端部飞边或圆角引起的误差。选错基准点，误差可能放大十倍。四、步步为营：未来三年实验室必须掌握的标准化操作全流程（一）模具准备：清洁、脱模剂涂覆与组装时的“

隐形陷阱

”模具内表面须用丙酮擦拭干净，但不得使用含硅脱模剂，

因其会改变表面张力影响树脂流动。涂覆硬脂酸锌等粉状脱模剂后需吹去多余粉末。组装时螺栓扭矩应一致，否则模腔高度变化会引起长度方向附加约束，使测定结果偏小。（二）配料与浇铸：称量精度、混合脱泡与注入速度的严格把控按配方准确称量各组份，精度应达

0.01g

。混合后需在真空下脱泡直至液面无气泡逸出。浇铸时宜使料流沿模壁缓慢注入，避免卷入空气。注入速度过快会造成紊流裹泡，这些气泡固化后成为应力集中点，干扰自由收缩。（三）

固化制度：温度阶梯、保温时间与模内冷却的曲线还原标准规定了具体的升温速率、恒温温度及保温时间，须严格遵循。

固化完成后应在模内自然冷却至

60℃以下再脱模，骤冷会导致“冻结应力

”，脱模后样条可能发生二次变形。记录实际固化温度曲线，是结果可追溯性的基本要求。（四）后固化处理：恒温条件、样条放置方式与时效影响脱模后样条需按标准进行后固化，通常是在鼓风烘箱中恒温数小时。样条应水平放置于金属网架上，避免与烘箱底板直接接触，防止受热不均。后固化结束取出后，须在干燥器中冷却至

23±2℃方可测量，且测量应在规定时间内完成，

以免吸湿膨胀。五、仪器与环境的“隐形战争

”：如何规避测定中最易忽略的系统误差？（一）测量工具的选择：为什么游标卡尺精度必须达到

0.02mm？线性收缩率通常数值较小，若使用精度

0.

1mm

的卡尺，相对误差可达

20%以上。标准要求测量工具分度值不大于

0.02mm

，且需经计量校准。推荐使用带数据输出功能的数显卡尺，减少人为读数误差。测量前应用标准量块验证。（二）环境温湿度控制：23℃与

50%RH

不只是“建议

”而是“铁律

”环氧树脂对温度和湿度敏感。温度每变化

5℃

,

样条热胀冷缩引入的误差可能超过实际收缩值的

10%

。相对湿度超过

65%时，样条表面会吸附水膜导致尺寸微增。因此，恒温恒湿室或使用带温湿度补偿的测量仪器是必备条件。（三）样条定位与测量力：新手易犯的“压痕式

”错误用卡尺测量时，测量力过大可能压入尚未完全硬化的样条表面，造成

0.01-0.03mm

的凹陷误差。标准要求采用恒定测量力或使用非接触式光学测量仪。测量时应将样条平放在

V形块上，卡尺两测量面平行于样条轴线，不得歪斜。（四）数据记录与异常剔除：Grubbs

准则在收缩率测定中的应用同一组样条通常测

3-5

根，对测得数据进行统计处理。若某一数值明显偏离，不可随意舍弃，应按

Grubbs准则判断是否为离群值。舍去后应补测。记录所有原始数据，包括环境温湿度、操作人员、测量时间，这是

ISO/

IEC

17025

体系的基本要求。六、数据金矿：收缩率计算、结果评定与常见“异常值

”的剖析（一）公式背后：线性收缩率

S=(L0-L)/

L0×100%中每个符号的物理意义L0

为模腔标准长度（室温下用标准杆标定），L为后固化并调湿后样条长度。注意

L0

不是模具名义尺寸，而是实际测量的基准长度。若使用钢制模具，需修正模具热膨胀系数。计算保留两位小数，取三根样条平均值作为最终结果。（二）结果评定：如何依据标准判定批次合格与配方筛选？标准未给出具体合格判据，

因为不同制品允许收缩率不同。一般电力绝缘件要求收缩率≤0.5%

，精密电子封装要求≤0.2%

。企业应建立内部限值，每批次测定结果与配方标准值的偏差不应超过±0.05%

。连续五个批次的标准差需监控。（三）“负收缩

”现象探秘：为什么有时测出的收缩率为负值？个别情况下计算值为负，即样条反而比模具长。这通常由三种原因造成：模具实际长度测量不准、固化过程中模具变形、或样条后固化后发生膨胀（如吸湿）。出现负值应立即排查模具刚性和样条存放条件，不可简单取零了事。（四）典型异常图谱：气泡、欠固化、脱模损伤对应的数据特征试样内部气泡会使该处局部收缩受阻，整体收缩率偏低且离散大。欠固化会导致后处理阶段收缩率异常增大，表现为脱模后与后固化后两次测量差值过大。脱模时造成的划痕或缺口会使测量基准偏移，产生随机误差。学会“

由数溯因

”是进阶技能。七、热点直击：微型浇铸件与大型绝缘件的收缩率测定差异对比（一）微型件测定的困境：样条尺寸效应与边缘摩擦放大效应当浇铸件尺寸小于标准样条（通常长

120mm）时，无法直接套用标准模具。此时可采用等比缩小模具，但需注意表面张力与摩擦力的影响会相对增大，测得的收缩率往往高于大型件。行业通行做法是制作专用微型模具，并建立换算修正曲线。（二）大型绝缘件：如何从标准样条数据推演实际产品的收缩行为？对于重达数十公斤的盆式绝缘子或互感器套管，无法整体入炉按标准程序固化。通常做法是：

随炉浇铸标准样条，代表该批树脂的固化收缩特性；

同时产品预留测量点。通过多年数据积累，建立“样条收缩率-产品特定部位收缩率

”经验公式，实现间接监控。（三）壁厚影响：标准样条与实际浇铸件冷却速率差异带来的偏差标准样条截面尺寸较小，固化放热少，冷却快。而厚壁件中心部位冷却慢，可能发生后期收缩甚至“缩孔

”。标准对此未作规定，但资深工程师会在配方中加入低收缩剂，并通过有限元模拟校正。测定样条时模拟产品相同冷却速率是一种探索方向。（四）专家经验：异形件无法制样时的“随炉样条法

”实操指南对于形状复杂无法切取标准样条的制品，应在产品模具中预留空腔或附加可拆卸小型模腔，与原产品同步浇铸、

固化、后处理。随炉样条应放置于产品温度代表性区域（通常是最厚处附近）。记录样条位置，

因为不同位置热历史不同，收缩率会有差异。八、前瞻

2026：智能传感时代，老标准将如何进化或被颠覆？（一）在线监测技术：光纤光栅传感器能否取代离线测长？目前已有研究将光纤布拉格光栅埋入样条或模具中，实时监测固化全过程的应变变化。相比

HG/T

2625-1994

的“

固化后测一次

”，在线监测可捕获收缩速率、凝胶点收缩突增等动态信息。未来修订时，或引入这种连续监测方法作为补充。（二）数字孪生：基于标准数据的浇铸工艺仿真系统开发借助本标准积累的大量收缩率数据，结合树脂固化动力学模型，可构建数字孪生系统。输入配方和环境参数，

即可预测任意形状制品的收缩变形。这将在模具设计阶段就完成补偿量计算，大幅缩短试模周期。

目前已有头部企业开始应用。（三）标准修订展望：3D

打印模具、非接触测量等新技术写入时机现行标准规定使用金属或玻璃模具，而

3D

打印树脂模具因弹性模量较低，会吸收部分收缩应力，不适用。但未来可能出现高刚性光敏树脂模具。

同时，激光测距、机器视觉等非接触测量方法精度已达

0.001mm

，有望写入修订版，减少人为误差。（四）行业呼吁：建立全国环氧浇铸材料收缩率数据库的意义分散在各企业的收缩率测定数据因方法不一致而难以共享。若全行业统一按

HG/T

2625-1994执行并上报数据，可建立权威数据库。通过大数据分析，可揭示不同树脂体系、填料种类、促进剂用量对收缩率的定量影响规律，为研发提供强有力支撑。九、质量突围：如何利用收缩率数据反向优化环氧树脂配方工艺？（一）从被动测试到主动设计：将收缩率作为配方筛选的“筛选器

”在开发新配方时，按标准方法测定不同填料添加量（如硅微粉

0-300份）对应的收缩率，绘制“填料量-收缩率

”

曲线。可快速找到满足尺寸精度要求的最低收缩率配方点，避免盲目追求低收缩而牺牲流动性或力学性能。（二）

固化剂体系的秘密：酸酐类与胺类固化剂的收缩特征差异标准测试数据表明，

甲基四氢苯酐等酸酐类固化体系收缩率通常在

0.3-0.6%之间，而胺类固化剂因反应机理不同，收缩率往往偏高

0.1-0.2%

。利用这一差异，可根据制品精度要求选择合适的固化剂类型，或在混合固化剂中寻找平衡点。（三）填料粒径与级配：用标准方法验证“最紧密堆积

”的降收缩效果通过标准收缩率测定，可量化不同填料粒径分布对收缩的抑制效果。实验表明，采用粗、

中、细三级级配的硅微粉，

比单一粒径填料能多降低收缩率

0.1-0.

15%

。这一发现直接指导了低收缩配方填料的优选，

比理论计算更可靠。（四）工艺优化窗口：

固化温度与后处理时间对收缩率的调控作用按标准流程，可设计正交实验考察不同固化温度（80℃-140℃)和后处理时间（2h-8h）对收缩率的影响。通常提高后处理温度或延长时间可使收缩率趋于稳定最大值，但过度处理可能引起氧化变色。标准数据为此提供了定量决策依据。十、从合规到引领：构建基于

HG/T2625-1994

的企业内控新体系（一）制度建设：