ความแตกต่างหลักระหว่างซิลิโคนนำไฟฟ้าและวัสดุซิลิโคนธรรมดาอยู่ในคุณสมบัติการทำงานและสถานการณ์การใช้งาน อดีตให้วัสดุมีความสามารถในการส่งอิเล็กตรอนผ่านฟิลเลอร์นำไฟฟ้าในขณะที่หลังมุ่งเน้นไปที่ฉนวนและความยืดหยุ่น ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์เปรียบเทียบอย่างเป็นระบบจากสี่มิติ: องค์ประกอบของวัสดุความแตกต่างของประสิทธิภาพพื้นที่การใช้งานและปัญหาทางเทคนิค:
1. ความแตกต่างในองค์ประกอบของวัสดุ
มิติซิลิโคนธรรมดาซิลิโคน
วัสดุส่วนใหญ่เป็นยางซิลิโคนเมธิลไวนิล (VMQ) ที่มีวัลคาไนเซอร์ crosslinkers และสารเติมแต่งอื่น ๆ เพิ่มเมทริกซ์ยางซิลิโคนบริสุทธิ์ (เช่นยางซิลิโคนเมธิลซิลิโคน, ยางซิลิโคนฟีนิล)
ฟิลเลอร์นำไฟฟ้าอนุภาคโลหะ (เงิน, ทองแดง, นิกเกิล), วัสดุคาร์บอน (คาร์บอนแบล็ก, กราฟีน) หรือเส้นใยนำไฟฟ้าต้องถูกเพิ่มบัญชีสำหรับ 5-80% ไม่มีฟิลเลอร์นำไฟฟ้าอาจเพิ่มฟิลเลอร์เสริมเช่นซิลิกาเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล
ระบบเสริมสารต้านอนุมูลอิสระ (เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของโลหะ) และสารช่วยกระจายตัว (เพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของฟิลเลอร์) จำเป็นต้องมีเพียงสารเติมแต่งพื้นฐานเช่นวัลคาไนเซอร์และสารปลดปล่อย
คำอธิบายเปรียบเทียบ:
ซิลิโคนนำไฟฟ้าเป็นเหมือนการเพิ่ม "ทางหลวงอนุภาคนำไฟฟ้า" ให้กับซิลิโคนธรรมดาทำให้อิเล็กตรอนสามารถส่งผ่านเครือข่ายฟิลเลอร์ ในขณะที่ซิลิโคนธรรมดาเป็นเหมือน "ฟองน้ำฉนวน" บริสุทธิ์ซึ่งมีฟังก์ชั่นการสนับสนุนทางกายภาพและการปิดผนึกเท่านั้น
2. การเปรียบเทียบความแตกต่างของประสิทธิภาพ
ดัชนีประสิทธิภาพซิลิโคนธรรมดาซิลิโคน
ค่าการนำไฟฟ้า Volume Resistivity 10⁻²~10⁶ Ω·cm (Silver powder filler can reach 10⁻², carbon black filler is about 10²) Volume Resistivity >10⁵Ω·ซม. (เกรดฉนวน)
คุณสมบัติเชิงกลแรงดึง 5 ~ 10 MPa, การยืดตัวที่แบ่ง 300%~ 800%(ลดลงเมื่อเพิ่มความต้านทานแรงดึง 7 ~ 15 MPa, การยืดตัวที่แบ่ง 500%~ 1200%
ความต้านทานอุณหภูมิ-60 องศา ~ 200 องศา (สูตรพิเศษสามารถถึง 300 องศา) -50 องศา ~ 250 องศา (รุ่นทนต่ออุณหภูมิสูงบางรุ่น)
ประสิทธิภาพการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าประสิทธิภาพการป้องกัน 20 ~ 80 dB (10 MHz ~ 18 GHz ขึ้นอยู่กับประเภทของฟิลเลอร์และความหนาแน่น) ไม่มีความสามารถในการป้องกัน
ชุดบีบอัด10% ~ 30% (ความสามารถในการกู้คืนหลังจากการบีบอัดระยะยาว) 5% ~ 15% (การกู้คืนยืดหยุ่นดีขึ้น)
ข้อสรุปที่สำคัญ:
ค่าการนำไฟฟ้าของซิลิโคนนำไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงโดยค่าใช้จ่ายของคุณสมบัติเชิงกลบางอย่าง (เช่นความต้านทานแรงดึงที่ลดลงและความแข็งที่เพิ่มขึ้น);
ซิลิโคนธรรมดามีข้อดีมากขึ้นในการต้านทานอุณหภูมิและการฟื้นตัวแบบยืดหยุ่น แต่ไม่สามารถส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ได้
3. ความแตกต่างในสถานการณ์แอปพลิเคชัน
ฟิลด์แอปพลิเคชัน ซิลิโคนนำไฟฟ้า ซิลิโคนธรรมดา
อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าแมวน้ำป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า, ปุ่มนำไฟฟ้า, ขั้วต่อวงจรที่ยืดหยุ่น, แหวนปิดผนึกแบบคงที่, ปะเก็น, โอริง, ปลอกหุ้มฉนวน
อุปกรณ์สื่อสารซีลเสาอากาศสถานีฐาน 5G, การป้องกันตัวกรอง, ปุ่มเทอร์มินัลแบบพกพา
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์แมวน้ำนำไฟฟ้าสำหรับชุดแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของซีลเซ็นเซอร์ซีลไฟซีลไฟรถยนต์
อุปกรณ์การแพทย์อิเล็กโทรดที่ยืดหยุ่น, ไบโอเซนเซอร์, ชิ้นส่วนนำไฟฟ้าของอุปกรณ์สวมใส่อุปกรณ์การแพทย์, ชั้นปิดผนึกอวัยวะเทียม
เขตอุตสาหกรรมแมวน้ำนำไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์แรงดันสูง, แผ่นรองพรมแบบคงที่
กรณีทั่วไป:
ซิลิโคนนำไฟฟ้า: Conductive contacts used for mobile phone buttons must meet both the pressing life (>100, 000 ครั้ง) และเสถียรภาพความต้านทาน (<100 Ω);
ซิลิโคนธรรมดา:ใช้สำหรับซีลถ้วยน้ำจำเป็นต้องมีความปลอดภัยระดับอาหารและความต้านทานน้ำเท่านั้น
iv. การเปรียบเทียบปัญหาทางเทคนิค
ปัญหาทางเทคนิคซิลิโคนธรรมดาซิลิโคนธรรมดา
การกระจายตัวของฟิลเลอร์ปัญหาของการรวมตัวกันของอนุภาคโลหะจำเป็นต้องได้รับการแก้ไข (เช่นผงเงินนั้นง่ายต่อการออกซิไดซ์และคาร์บอนแบล็กนั้นง่ายต่อการชำระ) และจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิว เฉพาะการกระจายตัวของฟิลเลอร์เสริมแรงเท่านั้น
ฟิลเลอร์โลหะเสถียรภาพในระยะยาวจะถูกออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายส่งผลให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น (เช่นผงทองแดงเพิ่มความต้านทาน 30% ใน 6 เดือนภายใต้อุณหภูมิสูงและความชื้นสูง) ความต้านทานต่อสภาพอากาศที่ยอดเยี่ยมไม่มีการย่อยสลายประสิทธิภาพหลังจากการใช้งานระยะยาว
ค่าใช้จ่ายและกระบวนการค่าใช้จ่ายของผงเงินคิดเป็นมากกว่า 60% ของราคาวัสดุทั้งหมดและฟิลเลอร์คอมโพสิตต้นทุนต่ำ (เช่นกราไฟท์เคลือบนิกเกิล) ต้องได้รับการพัฒนา ต้นทุนวัตถุดิบต่ำกระบวนการที่เป็นผู้ใหญ่อัตราผลตอบแทนสูง
ข้อกำหนดการป้องกันสิ่งแวดล้อมจะต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบของ ROHS/การเข้าถึงและฟิลเลอร์โลหะบางชนิดอาจถูกแบนซิลิโคนธรรมชาติสามารถย่อยสลายได้และมีข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ
5. คำแนะนำสรุปและการเลือก
สถานการณ์สำหรับการเลือกซิลิโคนนำไฟฟ้า:
จำเป็นต้องมีการส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์หรือฟังก์ชั่นการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า
ความสามารถในการปิดผนึกและการนำไฟฟ้าจะต้องพบในเวลาเดียวกัน (เช่นอุปกรณ์แรงดันสูง, การบินและอวกาศ);
การเพิ่มขึ้นของต้นทุนที่ยอมรับได้ (โดยปกติจะสูงกว่าซิลิโคนทั่วไป 30% ~ 200%)
สถานการณ์สำหรับการเลือกซิลิโคนธรรมดา:
ต้องใช้ฟังก์ชั่นฉนวนการปิดผนึกหรือบัฟเฟอร์เท่านั้น
ค่าใช้จ่ายที่อ่อนไหว (เช่นสิ่งจำเป็นรายวันซีลอุตสาหกรรม);
การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงความดันสูงหรือการกัดกร่อนทางเคมีในระยะยาว (ซิลิโคนธรรมดามีความต้านทานต่อสภาพอากาศที่ดีขึ้น)
บทสรุปสุดท้าย:
ซิลิโคนนำไฟฟ้าเป็นวัสดุดัดแปลงที่ใช้งานได้โดยมีค่าการนำไฟฟ้าเป็นความสามารถในการแข่งขันหลัก ซิลิโคนธรรมดาเป็นวัสดุอีลาสโตเมอร์ขั้นพื้นฐานที่มีค่าใช้จ่ายและความหลากหลาย ไม่มีข้อได้เปรียบหรือข้อเสียอย่างแน่นอนระหว่างทั้งสองและตัวเลือกจะต้องขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแอปพลิเคชันเฉพาะ