漲知識丨電磁幹擾(EMI)解決方案——導電矽橡膠

       在當今社會，電子產品的應用越來越廣泛，隨之而來的電磁幹擾及電磁輻射越來越多地影響設備的安全可靠運行及人們的身體健康，因此電磁屏蔽材料越來越受到科研工作者的重視。  

        電子元器件在工作過程中，往往會對外界產生幹擾，稱為電磁幹擾，也叫EMI(Electromagnetic Interference)，要解決電磁幹擾的問題，就要用到電磁屏蔽。所謂電磁屏蔽，就是防止電子設備或者電子元器件之間產生電磁幹擾。導電矽橡膠，就是常用的電磁屏蔽材料。

        導電矽橡膠（Electrically Conductive Elastomer ）是以矽橡膠為基材，將一定量的導電顆粒填充到矽橡膠中，分散均勻後通過一定的化學反應交聯而成的彈性體，具有非常優異的電磁屏蔽性能以及密封功能。

        導電矽橡膠具有易成型、易加工、耐老化、耐高低溫、低成本、體積電阻率低、導電性可調以及電磁屏蔽性能好等優點，可根據需要添加不同的染色填料製成不同顏色的產品，在電磁屏蔽領域應用極其廣泛。

        導電矽橡膠的製備過程如下：按配方比例將矽橡膠生膠、導電顆粒、硫化劑、染色填料等組分依次加入開練機中，在室溫下混煉一定的時間，混煉均勻後出片；在硫化機模壓20min，溫度為180℃，壓力為15MPa；在烘箱中進行二次硫化，理溫度為200℃，時間4h。

        導電矽橡膠常用的導電顆粒，主要分為以下三類：

（1）碳系材料：主要包括炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管以及石墨烯等。

（2）純金屬顆粒：金粉、銀粉、銅粉、鎳粉以及鋁粉等。

（3）複合導電顆粒：銀鍍銅、銀鍍鎳、銀鍍鋁、鎳鍍石墨、銀鍍玻璃微珠等。

        這些導電顆粒具有導電性好、易填充、易分散、耐老化、成本適中的特點，必要時可對這些導電顆粒做進一步表面處理。不同的導電顆粒、不同的填充量，製備的導電矽橡膠的導電性能不同，因此要選用何種導電顆粒，要根據要達到導電性能確定，也可兩種以上的導電顆粒混合使用。

        對於導電矽橡膠而言，最主要的性能，包括以下幾點：

（1）體積電阻率：衡量導電矽橡膠的導電性能，做為導體，導電矽橡膠的體積電阻率需要小於10^3Ω•cm，體積電阻率越小，導電性能約好。

（2）力學性能：導電矽橡膠的力學性能，主要包括拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度、邵氏硬度以及壓縮永久變形。

（3）耐老化性能：耐老化性能是導電矽橡膠非常重要的性能，直接關係到產品的穩定性及使用壽命。

（4）屏蔽效能（dB）:屏蔽效能是電磁屏蔽材料非常重要的指標，與導電性相關，導電性越強，屏蔽效能越高。一般而言，導電矽橡膠的屏蔽效能均大於60dB。

        作為非常高效的電磁屏蔽材料，導電矽橡膠在電子產品中的應用越來越廣泛，可為電磁幹擾提供全方位的解決方案。

        當前，開發導電性能更優異的導電填料以及機械性能、耐老化性能更優異的矽橡膠，是導電矽橡膠研究領域非常迫切的要求。希望國內的科研工作者能夠積極作為，更早開發出新一代導電矽橡膠產品，滿足日新月異的電子產品的需要，進一步提高國產導電矽橡膠的競爭力和影響力。

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