Ledande silikon är ett polymerkompositmaterial med både elastomeregenskaper och ledande funktioner. Den uppnår ledande egenskaper genom att tillsätta ledande fyllmedel (såsom metallpartiklar, kolmaterial, ledande fibrer etc.) till silikongummimatrisen, samtidigt som flexibilitet, väderbeständighet och kemisk stabilitet bibehålls. Dess kärnegenskaper, beredningsprocesser och applikationsområden är följande:
1. Kärnegenskaper
Ledande egenskaper
Ett tredimensionellt ledande nätverk bildas genom ledande fyllmedel för att uppnå isotropisk eller anisotropisk konduktivitet.
Volymmotiviteten kan vara så låg som 10⁻² ~ 10⁰ Ω · cm, och ytmotståndet kan nå under 10⁵ ω/□ (elektromagnetisk skärmnivå).
Vanliga ledande fyllmedel: silverpulver, kopparpulver, nickelbelagd grafitpulver, kolsvart, kolfiber, etc.
Mekaniska egenskaper
Draghållfasthet:5 ~ 10 MPa
Förlängning vid paus:300%~800%
Hårdhet (strand A):25 ~ 60 grader, som kan justeras efter behov.
Miljöanpassningsbarhet
Temperaturområde:-60 grad ~ 200 grader (specialformel kan nå 300 grader)
Väderbeständighet:UV -motstånd, ozonresistens, åldrande motstånd.
Kemisk korrosionsbeständighet:God tolerans mot syror, alkalier, lösningsmedel etc.
Elektromagnetisk skärmning och tätningsprestanda
När volymresistiviteten är lägre än 10 Ω · cm har den elektromagnetisk skärmning och skärmningseffektiviteten kan nå 40 GHz.
Utmärkt vattenånga tätningsprestanda, lämplig för högt tryck och fuktig miljö.
2. Förberedelseprocess
Basmaterial
Metylvinylsilikongummi (VMQ) används som basgummi, och tillsatser som vulkanisator och tvärbindningsmedel läggs till.
Urval av ledande fyllmedel
Metallfyllmedel:Silverpulver (bästa konduktivitet, hög kostnad), kopparpulver (lätt att oxidera), nickelbelagd kopparpulver (stark oxidationsmotstånd, hög kostnadsprestanda).
Kolfyllmedel:Kolsvart, kolfiber, grafen (låg kostnad, måttlig konduktivitet).
Kompositfyllmedel:Silverbelagda glaspärlor, nickelpläterad grafit etc. med hänsyn till konduktivitet och kostnad.
Blandning och gjutning
Blandning:Blanda silikongummi, ledande fyllmedel och tillsatser jämnt i en intern mixer eller en öppen mixer.
Gjutningsprocess:
Kompressionsgjutning:Lämplig för komplexa konstruktionsprodukter (såsom ledande knappar och tätningar).
Extruderingsmålning:Används för att producera kontinuerliga profiler (såsom ledande gummilister och slangar).
3D -utskrift:En ny teknik under de senaste åren som kan uppnå anpassade komplexa strukturer.
Vulkanisering:Ge materialelasticiteten genom platina vulkanisering eller peroxid vulkanisering.
3. Applikationsfält
Elektronisk och elektrisk
Ledande kontakter:Byt ut traditionella metallanslutningar för att uppnå flexibel kretsanslutning.
Elektromagnetisk skärmning:Används för elektromagnetisk tätning av elektronisk utrustning såsom chassi, skåp och skyddsrum.
Antistatiska komponenter:Antistatiska brickor och förpackningsmaterial för tillverkning av elektroniska komponenter.
Kommunikationsutrustning
5G basstationer:Används för antenntätning och filterskärmning.
Handhållna terminaler:Nycklar och gränssnittsförsegling av mobiltelefoner och surfplattor.
Fordonselektronik
Sensorer:Ledande tätning för trycksensorer och temperatursensorer.
Högspänningskontakter:Ledande tätningar för nya energibatteripaket.
Flyg-
Rymdfarkosttätning:Används för elektromagnetisk skärmning och tätning av satelliter och rymdskepp.
Strålningsresistenta komponenter:Ledande tätningsmaterial i kärnkraftverk och högstrålningsmiljöer.
Medicinsk utrustning
Konstgjorda organ:ledande tätning av pacemaker och neurostimulatorer.
Bärbara enheter:Flexibla ledande elektroder och biosensorer.
4. Tekniska utmaningar och utvecklingstrender
Tekniska utmaningar
Balans mellan konduktivitet och mekaniska egenskaper:Hög konduktivitet kräver högt fyllmedel, men det kommer att minska draghållfastheten och förlängningen.
Långsiktig stabilitet:Metallfyllmedel oxideras lätt, och antioxidationsbeläggningar eller sammansatta fyllmedel måste utvecklas.
Kostnadskontroll:Silverpulver är dyrt, och billiga alternativ som nickelbelagd kopparpulver måste marknadsföras.
Utvecklingstrender
Multifunktionalitet:Utveckling av multifunktionella integrerade material såsom ledande, termiskt ledande, flam-retardant och antibakteriell.
Nanoteknologi:Använd nanomaterial som grafen och kolananorör för att förbättra konduktivitet och mekaniska egenskaper.
Miljöskydd:Använd vattenbaserade ledande beläggningar och halogenfria flamskyddsmedel för att uppfylla miljöregler som ROH och räckvidd.
Smart tillverkning:Kombinerat med 3D -utskrift och automatiserade produktionslinjer uppnås anpassad och effektiv produktion.
5. Typiska produktexempel
Ledande silikonknappar
Används i fjärrkontroller, kalkylatorer etc. för att uppnå avbrytning genom kompressionskraft.
Hårdhet 40 ~ 60 strand A, resistivitet 10² ~ 10⁴ Ω · cm.
Ledande gummilister
Används för att täta elektroniska utrustningshus, med både ledande och vattentäta funktioner.
Volymmotstånd<10 Ω·cm, temperature resistance -50℃~200℃.
Elektromagnetiska skärmdynor
Used for EMI shielding of chassis and cabinets, shielding effectiveness >60 dB (10 MHz ~ 18 GHz).
Flexibla kretskort
Används i bärbara enheter och flexibla skärmar för att uppnå stabil konduktivitet under böjförhållanden.
Tjocklek 0. 1 ~ 1 mm, resistivitet för ledande skikt<10⁻³ Ω·cm.