Vadītspējīgs silikons ir polimēru kompozītmateriāli ar gan elastomēra īpašībām, gan vadošām funkcijām. Tas sasniedz vadītspējīgas īpašības, silikona gumijas matricai pievienojot vadītspējīgas pildvielas (piemēram, metāla daļiņas, oglekļa materiālus, vadītspējīgas šķiedras utt.), Saglabājot silikona elastību, laika apstākļu izturību un ķīmisko stabilitāti. Tās pamatīpašības, sagatavošanas process un pielietojuma zonas ir šādas:
1. Pamata īpašības
Vadošās īpašības
Trīsdimensiju vadošs tīkls tiek veidots caur vadošām pildvielām, lai sasniegtu izotropisko vai anizotropo vadītspēju.
Tilpuma pretestība var būt tik zema kā 10⁻² ~ 10⁰ Ω · cm, un virsmas pretestība var sasniegt zem 10⁵ ω/□ (elektromagnētiskā ekranēšanas līmenis).
Parastie vadošie pildvielas: sudraba pulveris, vara pulveris, grafīta pulveris, oglekļa melna, oglekļa šķiedra utt.
Mehāniskās īpašības
Stiepes izturība:5 ~ 10 MPa
Pagarinājums pārtraukumā:300%~800%
Cietība (krasts a):25 ~ 60 grādi, kurus var pielāgot atbilstoši vajadzībām.
Vides pielāgošanās spējas
Temperatūras diapazons:-60 grāds ~ 200 grāds (īpašā formula var sasniegt 300 grādu)
Laika apstākļu pretestība:UV izturība, pretestība ar ozonu, izturība pret novecošanos.
Ķīmiskā korozijas izturība:Laba tolerance pret skābēm, sārmiem, šķīdinātājiem utt.
Elektromagnētiskā ekranēšanas un blīvēšanas veiktspēja
Kad tilpuma pretestība ir zemāka par 10 Ω · cm, tai ir elektromagnētiskā ekranēšanas funkcija, un ekranēšanas efektivitāte var sasniegt 40 GHz.
Lieliska ūdens tvaiku blīvēšanas veiktspēja, piemērota augstspiediena un mitrā videi.
2. Sagatavošanas process
Bāzes materiāls
Kā pamatnes gumiju izmanto metilvinil silikona gumiju (VMQ), un pievienotas piedevas, piemēram, vulcanizer un šķērssavienojuma līdzekli.
Vadītspējīgas pildvielas izvēle
Metāla pildviela:Sudraba pulveris (labākā vadītspēja, augstas izmaksas), vara pulveris (viegli oksidējams), ar niķeli pārklāts vara pulveris (spēcīga pretestība oksidācijai, augstas izmaksu veiktspēja).
Oglekļa pildviela:oglekļa melnā, oglekļa šķiedra, grafēns (zemas izmaksas, mērena vadītspēja).
Saliktais pildviela:Stikla krelles, kas pārklāti ar sudrabu, niķeļa pārklāts grafīts utt., Ņemot vērā vadītspēju un izmaksas.
Sajaukšana un formēšana
Sajaukšana:Silikona gumija, vadoša pildviela un piedevas vienmērīgi iekšējā maisītājā vai atvērtā maisītājā.
Veidņu process:
Saspiešanas formēšana:Piemērots sarežģītiem konstrukcijas produktiem (piemēram, vadošām pogām un blīvēm).
Ekstrūzijas veidne:Izmanto, lai ražotu nepārtrauktus profilus (piemēram, vadītspējīgas gumijas sloksnes un šļūtenes).
3D drukāšana:Jaunā tehnoloģija pēdējos gados, kas var sasniegt pielāgotas sarežģītas struktūras.
Vulkanizācija:Sniedziet materiālo elastību, izmantojot platīna vulkanizāciju vai peroksīdu vulkanizāciju.
3. Pieteikuma lauki
Elektronisks un elektrisks
Vadošie savienotāji:Nomainiet tradicionālos metāla savienotājus, lai sasniegtu elastīgu ķēdes savienojumu.
Elektromagnētiskā ekranēšana:Izmanto elektronisko aprīkojuma, piemēram, šasijas, skapju un patversmju, elektromagnētiskai blīvēšanai.
Antistātiskas sastāvdaļas:Antistātiskas paplātes un iepakojuma materiāli elektronisko komponentu ražošanai.
Sakaru aprīkojums
5G bāzes stacijas:Izmanto antenas blīvēšanai un filtru ekranēšanai.
Rokas termināli:Mobilo tālruņu un planšetdatoru atslēgas un interfeisa blīvēšana.
Automobiļu elektronika
Sensori:Vadoša blīvēšana spiediena sensoriem un temperatūras sensoriem.
Augstsprieguma savienotāji:Jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru vadošie blīvējumi.
Avi kosmosa
Kosmosa kuģu blīvējums:Izmanto elektromagnētiskajam ekranēšanai un satelītu un kosmosa kuģa blīvēšanai.
Radiācijas izturīgas sastāvdaļas:Vadītāji blīvēšanas materiāli atomelektrostacijās un augstas starojuma vidē.
Medicīniskais aprīkojums
Mākslīgie orgāni:Orientējoša elektrokardiostimulatoru un neirostimulatoru blīvēšana.
Valkājamas ierīces:Elastīgi vadoši elektrodi un biosensori.
4. Tehniskās problēmas un attīstības tendences
Tehniski izaicinājumi
Līdzsvars starp vadītspēju un mehāniskajām īpašībām:Augstai vadītspējai ir nepieciešams augsts pildvielas saturs, bet tas samazinās stiepes izturību un pagarinājumu.
Ilgtermiņa stabilitāte:Metāla pildvielas ir viegli oksidētas, un jāizstrādā antioksidācijas pārklājumi vai kompozītmateriālu pildvielas.
Izmaksu kontrole:Sudraba pulveris ir dārgs, un ir jānovērtē zemu izmaksu alternatīvas, piemēram, vara pulveris, kas pārklāts ar niķeli.
Attīstības tendences
Daudzfunkcionalitāte:Daudzfunkcionālu integrētu materiālu, piemēram, vadītspējīgu, termiski vadītspējīgu, liesmu, kas ir liesmas, un antibakteriālas izstrāde.
Nanotehnoloģija:Izmantojiet nanomateriālus, piemēram, grafēna un oglekļa nanocaurules, lai uzlabotu vadītspēju un mehāniskās īpašības.
Vides aizsardzība:Izmantojiet ūdens bāzes vadošus pārklājumus un bez halogēna liesmas slāpētājiem, lai izpildītu vides noteikumus, piemēram, ROHS un Reach.
Viedā ražošana:Apvienojumā ar 3D drukāšanu un automatizētām ražošanas līnijām tiek sasniegta pielāgota un efektīva ražošana.
5. Tipiski produktu piemēri
Vadītspējīgas silikona pogas
Izmanto tālvadības pults, kalkulatoru utt., Lai panāktu ieslēgšanu caur kompresijas spēku.
Cietība 40 ~ 60 krastā A, pretestība 10² ~ 10⁴ Ω · cm.
Vadošās gumijas sloksnes
Izmanto elektronisko aprīkojuma korpusa blīvēšanai gan ar vadošām, gan ūdensnecaurlaidīgām funkcijām.
Tilpuma pretestība<10 Ω·cm, temperature resistance -50℃~200℃.
Elektromagnētiskie ekranēšanas spilventiņi
Used for EMI shielding of chassis and cabinets, shielding effectiveness >60 dB (10 MHz ~ 18 GHz).
Elastīgas shēmas plates
Izmanto valkājamās ierīcēs un elastīgos displejos, lai sasniegtu stabilu vadītspēju saliekšanas apstākļos.
Biezums 0. 1 ~ 1 mm, vadošā slāņa pretestība<10⁻³ Ω·cm.