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導電橡膠
鎖定
- 中文名
- 導電橡膠
- 外文名
- Conductive rubber
- 所屬類別
- 硅橡膠
- 應 用
- 軍事和商業領域
- 特 點
- 良好的導電性能
導電橡膠電磁屏蔽原理
1.導電橡膠內填充的導電顆粒當填充一定體積份數時，相互接觸，形成電子連續狀態，當外界電磁場到導電橡膠外部時，強烈的電磁波打到導電顆粒自由電子上，自由電子自由運動，自由電子在運動過程中形成與外界電磁場相反的電磁場，內外電磁場相互抵消，達到削弱電磁干擾波的作用；
依據電流、電壓和電阻的關係，只要有電壓降時，總是會存在一定電流流動，只是電流太小，人感覺不到。導電橡膠的體積電阻相對金屬還是很大，依據體積電阻與距離成正比的關係，距離越長，阻值越大。在醫用電極上，導電橡膠已經被廣泛應用，此時導電橡膠電極較薄，一般是在1mm以下，電極只是在上下二個面接觸，即距離只有1mm，這時導電橡膠是完全通電的。
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導電橡膠
導電橡膠結構設計
導電橡膠必須受一定的壓縮力才能良好導電，所以結構設計必須保證合適的壓力又不過壓。板材最佳高度壓縮量在7～15%；實心圓形、D形最佳高度壓縮量在12～30%；管狀、P形最佳高度壓縮量在20～60%
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導電橡膠用途
導電橡膠滿足美軍標MIL-G-83528在電子、電信、電力、軍工、航空、航天、艦船等領域中廣泛應用。導電橡膠主要以高性能硅橡膠為基料，配特種填料（如銅鍍銀、鋁鍍銀、玻璃鍍銀、石墨鍍鎳顆粒等）和助劑，並經嚴格受控的工藝製作而成，體積電阻率可達0.004歐釐米，穩定性好。
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導電橡膠應用
導電橡膠通常是指體積電阻在10的9次歐姆釐米以內，由於橡膠是優良的絕緣體，體積電阻大於10的14次左右。導電橡膠分為防靜電級別導電橡膠，體積電阻在10的5次至10的9次方之間，導電炭黑填充的導電橡膠，體積電阻通常可保持在幾千歐，甚至更低至一二百歐，再低低於50歐姆釐米的已經是難度非常大。當體積電阻低於10歐姆釐米以下時，導電橡膠即具有電磁屏蔽功能。下文講的即是體積電阻在10歐姆釐米以下，主要用於電磁屏蔽場合，也用於機箱、機櫃、方艙等電子和微波波導系統，連接器襯墊等。
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導電橡膠選購
在日常生活中，我們完全可以剪下一小片的導電橡膠修理像遙控器的電接觸頭的位置，對於像遙控器的電池電極地方的鐵片比較容易被腐蝕，如果換用導電橡膠薄片來代替電極，一不會生鏽，二又可防水，三更換也方便，不失為一個好的選擇。而只是用導電炭黑填充的導電橡膠，體積電阻在幾百歐姆釐米範圍即可用於日常生活。
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電磁屏蔽效能與體積電阻是否一定成正比例，即導電性越好，是不是屏蔽效能越高，據外國學者研究發現，削弱干擾波的方法有三種：屏蔽、吸波和濾波。導電橡膠由於其導電顆粒的作用，電子在運動過程中，可產生與外界相反的磁場，起到屏蔽的作用。但吸波的原理與屏蔽相似，同樣是用到微觀粒子。當填充的導電顆粒達到納米級別時，不只是達到粒徑是nm，更重要的是具有較高的比表面積，空隙率，這樣的納米粒子將具有更好的納米效應，納米效應即可有吸波作用。就是導電顆粒填充的導電橡膠，可起到屏蔽與吸波的作用。體積電阻可能只是從某一側面反映屏蔽的大小，但無法衡量吸波能力的大小。而導電炭黑填充的導電橡膠雖然體積電阻較大，但由於其納米粒徑與納米效應，可具有吸波功能。所以我們也會在微波爐上看到炭黑填充的橡膠作密封條，微波爐的磁場強度特別大，高達14G以上，而炭黑填充的橡膠即可較好的削弱磁場波。
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導電橡膠案例
導電橡膠鎳包銅粉
鎳包銅粉是導電硅橡膠最理想的導電填充料，優秀的導電性能和電磁波屏蔽性能，在導電橡膠高温成形時具良好的抗氧化，各種環境抗腐蝕性強（鹽霧試驗）和具有相當長的使用壽命，保證產品的合格率的為百分百。成本上比鍍銀類產品如：鍍銀玻璃微珠，鍍銀鋁粉，鍍銀銅粉和純銀粉等，具有成本上的強勁優勢。不因銀價上升而導致供價不穩定。鎳包銅粉具有供價穩定性能相當。是末來導電硅橡膠的主導填充粉末。市場主要代表型號有，騰飛金屬科技W-5鎳包銅粉。其因技術比較成熟，鍍層好，能夠在各種橡膠中填充使用，可以從技術的角度上講：一個好的鎳包銅粉在生產技術上有相當多的技術難點，鍍層不好達不到屏蔽性能的要求。選擇好的鎳包銅粉是生產產品質量的關鍵。
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鋁鍍銀導電橡膠：具有優良的屏蔽性能和抗煙霧性能；
銅鍍銀導電橡膠：具有最優良的導電性；
玻璃鍍銀導電橡膠：具有最佳性價比；
導電橡膠FIP導電橡
FIP (Form-In-Place)導電橡膠，是針對尺寸小之又小的電磁密封襯墊需求，出現的一類新型高性能電磁屏蔽複合材料，在電磁屏蔽材料行業中，通常稱作點膠 導電橡膠。這種材料被專門設計為流體狀態，由單組分或雙組分硅橡膠和金屬基導電性填料均勻混合製成
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使用時，通過計算機操作的數控機牀，將流體狀態的未固化導電橡膠，施加氣壓後從針頭點塗於法蘭表面的指定位置。點出的膠料不流淌、不變形，接觸空氣中的濕氣，在室温下即可原位成形，固化後和基底形成永久粘結。
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FIP導電橡膠，主要功能是在導電錶面之間提供低阻抗和柔性連接，而且提供環境密封，直接用於待屏蔽部位。由於其具有良好的觸變性和粘接性，可方便的直接應用在多種金屬化塑料和金屬材料製成的法蘭表面上。
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項目 | 導電填料 | ||||||
銀 | 鎳-銅 | 銀-鎳 | 銀-鋁 | 銀-玻璃 | 銀包銅 | 炭黑 | |
邵爾A型硬度/度 | 65±5 | 5±5 | 75±5 | 65±5 | 65±5 | 65±10 | 65±7 |
拉伸強度/MPa | ≥2.07 | ≥1.38 | ≥1.38 | ≥1.38 | ≥1.03 | ≥1.38 | ≥3.80 |
拉斷伸長率/% | ≥200 | ≥100 | ≥100 | >100 | ≥75 | ≥100 | >100 |
壓縮永久變形(70 h×l00℃)/% | ≤45 | ≤32 | ≤32 | ≤32 | ≤30 | ≤30 | ≤45 |
最高使用温度/℃ | 160/200 | 125 | 125 | 160/200 | 160 | 150 | 200 |
導電性能及電性能穩定性/(Ω·cm) | ≤0.002 | ≤0.004 | ≤0.005 | ≤0.008 | ≤0.009 | ≤0.1 | ≤8.0 |
屏蔽效能/dB | |||||||
≥200 kHz（磁場） | 70 | 70 | 70 | 60 | 70 | NA | - |
100 MHz（電場） | 120 | 120 | 120 | 115 | 120 | 100 | 80 |
500 MHz（電場） | 120 | 120 | 120 | 110 | 120 | 100 | 80 |
2 GHz（平面波） | 120 | 120 | 115 | 105 | 120 | 100 | 60 |
10 GHz（平面波） | 120 | 120 | 110 | 100 | 120 | 100 | 50 |
性能特點對比 | |||||||
優 | 良 | 良 | 良 | 中 | 中 | 差 | |
成本 | 最高 | 較高 | 較高 | 高 | 中 | 低 | 最低 |
耐腐蝕性 | 優級 | 差 | 良 | 優 | 良 | 中 | 差 |
