Johtavan silikonin ja tavallisten silikonimateriaalien välinen ydinero on toiminnalliset ominaisuudet ja sovellusskenaariot. Entinen antaa materiaalille kyvyn siirtää elektroneja johtavien täyteaineiden kautta, kun taas jälkimmäinen keskittyy eristykseen ja joustavuuteen. Seuraava on systemaattinen vertaileva analyysi neljästä ulottuvuudesta: materiaalikoostumus, suorituskykyerot, sovellusalueet ja tekniset vaikeudet:
1. Materiaalikoostumuksen erot
Ulottuvuus johtava silikoni tavallinen silikoni
MateriaaliPääasiassa metyylivinyylisilikonikumin (VMQ), jossa on vulcanisaattorit, silloittimet ja muut lisäaineet, jotka on lisätty puhdasta silikonimatriisia (kuten metyylisilikonikumin, fenyylisilikonikumi), joka sisältää vain tarvittavat vulkanointi-/prosessointi -apuvälineet
Johtavat täyteaineetMetallihiukkaset (hopea, kupari, nikkeli), hiilimateriaalit (hiilimustat, grafeeni) tai johtavat kuidut on lisättävä, mikä vastaa 5-80% Ei johtavia täyteaineita, voi lisätä vahvistustäyteaineita, kuten piidioksidia, mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi
ApujärjestelmäAntioksidantit (metallin hapettumisen estämiseksi) ja dispergointiaineille (täyteaineen dispersion parantamiseksi) vaaditaan vain perus-
Analogia Selitys:
Johtava silikoni on kuin "johtavan hiukkasten moottoritien" lisääminen tavalliseen silikoniin, jolloin elektronit voidaan lähettää täyttöverkon kautta; Vaikka tavallinen silikoni on kuin puhdas "eristävä sieni", jolla on vain fyysisiä tuki- ja tiivistystoimintoja.
2. Suorituskykyeron vertailu
Suorituskykyindeksi johtava silikoninen tavallinen silikoni
Johtavuus Volume Resistivity 10⁻²~10⁶ Ω·cm (Silver powder filler can reach 10⁻², carbon black filler is about 10²) Volume Resistivity >10¹⁵ ω · cm (eristysluokka)
Mekaaniset ominaisuudetVetolujuus 5 ~ 10 MPa, venymä tauko 300%~ 800%(vähenee täyteaineen kasvaessa) Vetolujuus 7 ~ 15 MPa, pidennys tauko 500%~ 1200%
Lämpötilaresistenssi-60 aste ~ 200 astetta (erityinen kaava voi saavuttaa 300 asteen) -50 astetta ~ 250 astetta (jotkut korkean lämpötilan kestävät mallit)
Sähkömagneettinen suojaustehokkuusSuojaustehokkuus 20 ~ 80 dB (10 MHz ~ 18 GHz, täyteainetyypistä ja tiheydestä riippuen) Ei suojauskykyä
Puristusjoukko10% ~ 30% (palautumiskyky pitkän aikavälin puristuksen jälkeen) 5% ~ 15% (parempi joustava palautus)
Keskeiset päätelmät:
Johtavan silikonin johtavuus paranee joidenkin mekaanisten ominaisuuksien kustannuksella (kuten vähentynyt vetolujuus ja lisääntynyt kovuus);
Tavallisella silikonilla on enemmän etuja lämpötilankestävyydessä ja elastisessa palautumisessa, mutta se ei voi saavuttaa elektronista signaalin lähetystä.
3. Erot sovellusskenaarioissa
Sovelluskentät Johtava silikoni Tavallinen silikoni
Elektroninen ja sähköinenSähkömagneettiset suojatiivisteet, johtavat painikkeet, joustavat piiriliittimet, antistaattiset lokerot tiivistysrenkaat, tiivisteet, O-renkaat, eristyshihat
Viestintälaitteet5G tukiaseman antennitiivisteet, suodatinsuoja, kämmenlaitteen napit Optiset kuidunvaipat, kaapeliliitintiivisteet
AutoteollisuuselektroniikkaUusien energiaajoneuvojen akkujen johtavat tiivisteet, anturien johtavat osat moottoritiivisteet, auton kevyet tiivisteet
Lääketieteelliset laitteetJoustavat elektrodit, biosensorit, puettavien laitteiden johtavat osat lääketieteelliset katetrit, keinotekoiset elinten tiivistyskerrokset
TeollisuuskentätJohtava tiiviste korkeajännitelaitteille, antisistaattiset lattiamatot putkilinjan tiivisteet, venttiilien tiivisteet
Tyypilliset tapaukset:
Johtava silikoni: Conductive contacts used for mobile phone buttons must meet both the pressing life (>100, 000 kertaa) ja vastus stabiilisuus (<100 Ω);
Tavallinen silikoni:Vesikuppitiivisteissä käytetään vain elintarvikelaatuista turvallisuutta ja vedenkestävyyttä.
Iv. Teknisten vaikeuksien vertailu
Tekniset vaikeudet johtavat silikonin tavallinen silikon
Täyteaineen dispersio Metallihiukkasten agglomeroitumisen ongelma on ratkaistava (kuten hopeajauhe on helppo hapettua ja hiilimusta on helppo asettua), ja pinnan modifikaatiotekniikkaa on käytettävä. Vain vahvistustäyteaineiden leviämistä on valvottava, ja prosessi on suhteellisen yksinkertainen
Pitkäaikaiset stabiilisuusmetalliaineet hapettuu helposti, mikä johtaa lisääntyneeseen resistanssiin (kuten kuparijauhe lisää vastustuskykyä 30% 6 kuukaudessa korkeassa lämpötilassa ja korkeassa kosteudessa) Erinomainen säänkestävyys, ei suorituskyvyn hajoamista pitkäaikaisen käytön jälkeen pitkäaikaisen käytön jälkeen
Hopeajauheen kustannusten kustannukset ja prosessit ovat yli 60% materiaalin kokonaishinnasta, ja edulliset komposiittiautit (kuten nikkelipäällysteinen grafiitti) on kehitettävä. Alhaiset raaka -ainekustannukset, kypsä prosessi, korkea tuottoaste
Ympäristönsuojeluvaatimukset ROHS/REACH -määräykset on täytettävä, ja jotkut metallitäyteaineet voivat olla kiellettyjä luonnollinen silikoni on biohajoava ja sillä on merkittäviä ympäristöetuja
5. Yhteenveto ja valintaehdotukset
Skenaario johtavan silikonin valitsemiseksi:
Vaaditaan elektroninen signaalin lähetys tai sähkömagneettinen suojaustoiminto;
Tiivistettävyys ja johtavuus on täytettävä samanaikaisesti (kuten korkeajännitelaitteet, ilmailutila);
Hyväksyttävät kustannusten nousut (yleensä 30% ~ 200% korkeampi kuin tavallinen silikoni).
Skenaariot tavallisen silikonin valitsemiseksi:
Vaaditaan vain eristys-, tiivistymis- tai puskurointitoimintoja;
Kustannusherkät (kuten päivittäiset tarpeet, teollisuustiivisteet);
Pitkäaikainen altistuminen korkealle lämpötilalle, korkealle paineelle tai kemialliselle korroosioympäristölle (tavallisella silikonilla on parempi säänkestävyys).
Lopullinen johtopäätös:
Johtava silikoni on funktionaalinen modifioitu materiaali, jonka johtavuus on sen ydin kilpailukyky; Tavallinen silikoni on peruselastomeerimateriaali, jolla on kustannukset ja monipuolisuus. Näiden kahden välillä ei ole ehdotonta etua tai haittaa, ja valinnan on perustuttava erityisiin sovellusvaatimuksiin.