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加成型硅凝胶在电子工业上的应用解析

来源:广州市白云化工实业有限公司  作者:byonline  日期:2019-5-15
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    加成型硅凝胶是以乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷为基础原材料,通过硅氢加成反应交联而形成的固液共存的冻状材料。与常见的加成型硅橡胶相比,加成型硅凝胶交联密度仅为其1/5~1/10,由于固化后似果冻般柔软,因此俗称“果冻胶?#20445;?#30828;度通常以针入度或?#24230;?#24230;计。

  本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑?#31354;?#29702;发布:

  (一)加成型硅凝胶(词条“硅凝胶”由行业大百科提供)简介

  加成型硅凝胶是以乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷为基础原材料,通过硅氢加成反应交联而形成的固液共存的冻状材料。与常见的加成型硅橡胶相比,加成型硅凝胶交联密度仅为其1/5~1/10,由于固化后似果冻般柔软,因此俗称“果冻胶?#20445;?a href='http://www.17mqw.com/zsk/ct.asp?id=4096' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>硬度通常以针入度或?#24230;?#24230;计。

图1 硅凝胶

图2硅氢加成反应

  (二)加成型硅凝胶的特性和应用

  由于采用硅氢加成固化方式,加成型硅凝胶具有硫化(词条“硫化”由行业大百科提供)速度可调、固化不?#22836;?#23567;分子,VOC含量低等特点。除此以外,加成型硅凝胶还具有以下特殊性能:①材料自身的柔软性赋予了低的弹性模量内应力,使其具有优异的缓冲减震和阻尼性;②交联密度低,可在更宽的温度范围内使用,耐冷热冲击性/冷热交变性较普通硅橡胶更加优异;③具有自修复性,受外力开裂后可以自动愈合;④自粘性,具有较好的防潮密封性。以上特性结合有机硅材料自身的耐热性耐候性、电气绝缘性、无毒性使得硅凝胶广泛应用于晶体管及集成电路的内涂?#24067;?#28748;封、光学仪器的弹性粘接、人体器官的植入(如乳房假体)和义乳等。另外,硅凝胶通过加入填料(词条“填料”由行业大百科提供)或配合添加剂后可制得复合型硅凝胶,使硅凝胶功能化,如导电性、导热性阻燃性、抗冲击衰减性等。

图3加成型硅凝胶的应用领域

  (三)加成型硅凝胶在电子工业领域的应用

  (1)电子灌封

  加成型硅凝胶在电子工业上广泛应用作电子元器件的防潮、运输和绝?#20302;扛布?#28748;封材料,对各类电子元件?#30333;?#21512;件起到防尘、防潮、防震及绝缘保护作用,另外,如果采用透明灌封电子元器件,不但可起到防震?#28010;?/a>保护作用,而且可以观察到元器件内部故障损害情况,借助硅凝胶的自修复性,便于更换修补。

  例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管),当IGBT模块应用于高速列车、电动汽车、风力发电机、变频空调中?#20445;?#24120;要经受低温、高温、湿热、振动、机械冲击等环境因素的作用,因此IGBT模块的封装材料必须具有良好的环境适应性。加成型硅凝胶所具备的优异特性使其成为IGBT模块灌封的首选材料。

  例如在汽车电子装置中,加成型硅凝胶可提供更进一步的减低应力与减震/减振的功能, 对于保护发动机控制模块、点火线等精细线路在承受振动和承受极低温的情况下保护具有良好效果。

图4 硅凝胶在IGBT和汽车电?#30001;?#30340;应用

  (2)导热界面材料应用

  加成型硅凝胶可通过加入各类填料或助剂实现其功能化,目前导热是加成型硅凝胶?#30001;?#24212;用的重点。在硅凝胶中加入氧化铝氧化锌等导热填料制成不同应用形式、不同导热率的复合型界面导热材料,如导热硅胶片、双组分导热凝胶、导热填缝剂、导热泥等,在PC、安防、手机、LED、动力电池等领域应用广泛。

图5 不同应用形式的导热界面材料

图6导热界面材料的行业应用

  (四)白云化工加成型硅凝胶产品简介

  白云化工在电子工业用有机硅材料领域具有深厚的技术积累和应用经验,开发了不同粘度、针入度以及差异化要求(如粘性、强度韧性等)的加成型硅凝胶产品,主要分为常规级和低环体级两大系列,其中低环体级可实现D3-D12含量小于200ppm,为电子工业领域提供全面及个性化的解决方案,产?#20998;?#35201;特性和应用如下:

  ◆适用于电?#30828;?#20214;的密封及集成电路的内涂覆;

  ◆采用双组分高?#38109;?#21270;;

  ◆固化后呈半凝固态,对多种基材的粘附性和密封性能良好,具有极优的抗冷热交变性能;

  ◆流动性好,易深层次固化,具有优异的光学透明性;

  ◆加入导热填料后可制备用于电子电器的导热界面材料。

图7 白云化工加成型硅凝胶产品

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