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導電橡膠的分類
按導電方向可分為各向同性導電膠(ICAS)和各向異性導電膠(ACAS)。ICA指的是各個方向都導電的粘合劑,可以廣泛應用于很多電子領域;ACA是指在一個方向如Z方向上導電,但在X和Y方向上不導電的粘合劑。一般來說,ACA的制備對設備和技術要求高,不容易實現。它通常用于面板的精細印刷,例如平板顯示器(FPD)的印刷。
導電橡膠的機理
導電橡膠屬于復合型導電高分子材料,其導電機理主要有宏觀滲流理論(導電通路機理)、勢壘貫穿和微觀量力學場致發射效應。
(1)導電通路機理當橡膠中導電填料用量增大到某一臨界值時,橡膠內部形成較完整的導電通路網絡,橡膠的電阻率會急劇下降。在電阻率與導電填料用量的關系中,存在一個狹窄的突變區域,在此區域內導電填料用量的任何微小變化都會導致橡膠電阻率顯著變化,這種現象稱為滲濾現象,導電填料的臨界用量通常稱為滲濾值。
(2)隧道效應當導電填料用量較小時,橡膠基體內部導電粒子間距較大,復合材料微觀結構中尚未形成導電通路網絡,此時仍可能存在導電現象,這種導電現象是由熱振動電子在導電粒子之間的遷移所致,導電電流是導電粒子間隙寬度的指數函數。隧道效應幾乎僅僅發生在距離很接近的導電粒子之間,間隙過大的導電粒子之間沒有電流傳導。
導電膠的成分
導電填料的粒徑和形狀直接影響導電粘合劑的導電性能。大粒徑填料的導電效果好于小粒徑填料,但同時會降低連接強度。無定形填料的電導率和連接強度優于球形。然而,各向異性導電粘合劑是具有窄粒度分布的球形填料。結合使用不同粒徑和形狀的填料可以獲得更好的電導率和連接強度。導電填料通常主要分為三類:碳,金屬和金屬氧化物。碳基材料中的炭黑具有良好的導電性,但是存在難以加工的問題;石墨不易破碎和分散,電導率隨產地變化很大。金屬氧化物通常導電性差。
導電硅橡膠的優點
與一般導電橡膠相比,導電硅橡膠的優點是體積電阻率小,硬度低,耐高低溫(-70至200℃)、耐老化、加工制造工藝性能好,特別適合于制造導電性能好、形狀復雜、結構細小的導電硅橡膠制品。
根據基膠品種和加工方法不同,可以制成高溫硫化導電硅橡膠和室溫硫化導電硅橡膠,以及壓敏導電硅橡膠、各向異性導電硅橡膠和低溫導電硅橡膠等