导电橡胶的分类
按导电方向可分为各向同性导电胶(ICAS)和各向异性导电胶(ACAS)。ICA指的是各个方向都导电的粘合剂,可以广泛应用于很多电子领域;ACA是指在一个方向如Z方向上导电,但在X和Y方向上不导电的粘合剂。一般来说,ACA的制备对设备和技术要求高,不容易实现。它通常用于面板的精细印刷,例如平板显示器(FPD)的印刷。
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。
导电胶的成分
导电填料的粒径和形状直接影响导电粘合剂的导电性能。大粒径填料的导电效果好于小粒径填料,但同时会降低连接强度。无定形填料的电导率和连接强度优于球形。然而,各向异性导电粘合剂是具有窄粒度分布的球形填料。结合使用不同粒径和形状的填料可以获得更好的电导率和连接强度。导电填料通常主要分为三类:碳,金属和金属氧化物。碳基材料中的炭黑具有良好的导电性,但是存在难以加工的问题;石墨不易破碎和分散,电导率随产地变化很大。金属氧化物通常导电性差。
导电硅橡胶的优点
与一般导电橡胶相比,导电硅橡胶的优点是体积电阻率小,硬度低,耐高低温(-70至200℃)、耐老化、加工制造工艺性能好,特别适合于制造导电性能好、形状复杂、结构细小的导电硅橡胶制品。
根据基胶品种和加工方法不同,可以制成高温硫化导电硅橡胶和室温硫化导电硅橡胶,以及压敏导电硅橡胶、各向异性导电硅橡胶和低温导电硅橡胶等
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