导电橡胶的机理
导电橡胶属于复合型导电高分子材料,其导电机理主要有宏观渗流理论(导电通路机理)、势垒贯穿和微观量力学场致发射效应。
(1)导电通路机理当橡胶中导电填料用量增大到某一临界值时,橡胶内部形成较完整的导电通路网络,橡胶的电阻率会急剧下降。在电阻率与导电填料用量的关系中,存在一个狭窄的突变区域,在此区域内导电填料用量的任何微小变化都会导致橡胶电阻率显著变化,这种现象称为渗滤现象,导电填料的临界用量通常称为渗滤值。
(2)隧道效应当导电填料用量较小时,橡胶基体内部导电粒子间距较大,复合材料微观结构中尚未形成导电通路网络,此时仍可能存在导电现象,这种导电现象是由热振动电子在导电粒子之间的迁移所致,导电电流是导电粒子间隙宽度的指数函数。隧道效应几乎仅仅发生在距离很接近的导电粒子之间,间隙过大的导电粒子之间没有电流传导。
导电橡胶的使用
压敏导电橡胶的导电性随着压力的增加电阻变小,在不受力时一般为绝缘体。它有两种类型:一是开关型,不受压力时为绝缘体,当压力达到一定值后,电阴急剧降低至导电状态。可用干制造固态开关元件和无冲击开关元件,如高速公路或道路用的车辆资讯感测器等。二是类比型,其电阻值随压力的变化而逐渐变化。
抗静电导电橡胶
过去抗静电导电橡胶多以炭黑为导电填料,体积电阻率为104~108Q·cm,制品为黑色,橡胶老化后会析山炭黑从而污染环境。近年来,国内多采用硅系硅化物填料,可制成不同颜色的彩色抗静电导电橡胶,其体积电阻率为105~107Q·cm,抗静电性能比黑色橡胶好。
导电橡胶特征
一种高导电橡胶,其特征是该高导电橡胶的成分及其配料重量比为:双组份硅胶100重量份,导电材料200~600重量份;双组份硅胶为含有铂化物催化剂和化合物交联剂的硅胶,该导电材料为镀银玻璃粉200~350重量份,或镀银镍粉300~500重量份,或镀银铜粉350~600重量份,或镀银250~450重量份,或银粉250~450重量份;其制造方法的工艺流程是:(1)配料,(2)混合,(3)成型,该成型模设置有带电加热装置,其温度控制在100~250℃,(4)测试,性能测试要求:体积电阻率≤0.01Ω.cm,拉断伸长率≥70%,(5)成品;该高导电橡胶电阻率小、导电率高、屏蔽效果好,增强了柔软性,其拉断伸长率高,可根据需要调整长度,使用方便,具实用性。
导电胶的导电机理
2004年2月,国内开发成功新型环氧树脂导电胶,该产品在固化方面类似于贴片胶,但比它有更多优点。用于SMT时对胶的要求是在相对较高的温度下,在很短的时间内迅速固化。贴片胶的强度要求较低,一般10MPa左右即可,因为它只是起一个固定作用,结构强度主要由焊接来保证;而导电胶的强度则较高,应不小15MPa 才能保证其可靠性,同时由于要求具有较低的体积电阻,必须加入较多的导电性填充材料,这对其强度降低也较多。该产品固化剂应采用潜伏型固化剂,导电填充材料一般采用银粉。研究人员在试验中采用端羧胶改性环氧树脂为基料,电解银粉作导电性填充材料,并制备了几种潜伏性固化剂。在1500°℃下固化 10min后,当其体积电阻控制在2.0x10-4Q.cm 以下时,剪切强度均可达到12Mpa。但由于这些固化剂是固体,因此均匀分散有
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