導(dǎo)電膠粘劑樂泰導(dǎo)電膠
聚合物材料通常是優(yōu)良的絕緣體,許多樹脂,例如當(dāng)今好的膠粘劑中采用的環(huán)氧樹脂因其能夠使金屬和其它表面絕熱或?qū)崿F(xiàn)高壓絕緣而得到常識(shí)。但是,對(duì)于許多重要的工業(yè)應(yīng)用,尤其在電子工業(yè)中,往往要求膠粘劑導(dǎo)熱或?qū)щ姡蛘呒葘?dǎo)熱又導(dǎo)電。導(dǎo)電膠,其導(dǎo)電性、成本和其它許多物理性質(zhì),來源于加入大量金屬粉末或表1所列其它類型的特殊填料。
表1 金屬、導(dǎo)電塑料和各種材料在25℃下的導(dǎo)電性
材料 |
比重(g/cm3) |
ρ(體積電阻 |
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材料 |
比重(g/cm3) |
ρ(體積電阻 |
率,Ω-cm) |
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率,Ω-cm) |
||||
銀 |
10.5 |
1.6×10-6 |
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石墨 |
- |
1.6×10-6 |
銅 |
8.9 |
1.8×10-6 |
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填鎳環(huán)氧膠粘劑 |
- |
1.6×10-6 |
金 |
19.3 |
2.3×10-6 |
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填石墨或碳的涂料 |
- |
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鋁 |
2.7 |
2.9×10-6 |
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填充氧化物的環(huán)氧 |
1.5~2.5 |
1014~1015 |
鎳 |
8.9 |
10×10-6 |
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膠粘劑 |
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鉑 |
21.5 |
21.5×10-6 |
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無填料環(huán)氧膠粘劑 |
1.1 |
1014~1015 |
低共熔合金焊料 |
- |
20~30×10-6 |
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云母、聚苯乙烯 |
- |
1016 |
導(dǎo)電性玻璃膠粘劑 |
- |
1×10-5 |
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和其它優(yōu)良電介質(zhì) |
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好的填銀環(huán)氧膠 |
- |
1×10-4 |
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導(dǎo)電性
表1列出了純銀、銅、金和其它金屬,市售好的導(dǎo)電性膠粘劑和涂料以及氧化物填充和無填料絕緣樹脂的導(dǎo)電性數(shù)據(jù)及其比重。盡管有很多金屬都可考慮以粉末狀態(tài)用于配制導(dǎo)電膠粘劑,但如今性能好的導(dǎo)電性產(chǎn)品都是以小片狀或粉末裝的銀為基礎(chǔ)配制而成的。銀如今售價(jià)為每金衡盎司5~8美元,與銅粉的每盎司30美分相比,價(jià)格較貴是其缺點(diǎn)。(銀、金和鉑的價(jià)格,通常由報(bào)紙報(bào)道,報(bào)價(jià)以美元/金衡盎司為單位)。1Ib等于14.5金衡盎司多,1金衡盎司等于31.1g)。至今,銀價(jià)已穩(wěn)定9年,而且它還可提供穩(wěn)定的導(dǎo)電性能,這是銅或其它低成本金屬粉末無法與之匹敵的。
圖1可以說明電流在金屬填充聚合物中流通的機(jī)理。如果加入足量金屬顆粒,在聚合物基體內(nèi)部形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),電子就可以通過顆粒接觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng),使混合物導(dǎo)電,但是,即使在理想的情況下,電流流動(dòng)也僅只在少數(shù)接觸點(diǎn)處發(fā)生,即使流行的填銀產(chǎn)品(填銀導(dǎo)電膠),其導(dǎo)電性也要比純銀低2個(gè)數(shù)量級(jí)。
圖1還可說明在顆粒接觸點(diǎn)處,因表面氧化物層或吸附的有機(jī)分子層而產(chǎn)生的電阻。正是這種表面氧化物層,使得多數(shù)金屬無法在導(dǎo)電塑料中采用。在膠粘劑工業(yè)中,鋁粉廣泛地用作增強(qiáng)填料和裝飾性顏料,但它們無法用來制造導(dǎo)電塑料,因?yàn)槠溲趸锬な诡w粒接觸點(diǎn)絕緣。只有銀和金這樣的金屬,它們形成薄而且比較導(dǎo)電的氧化物,可以粉末形式采用,以提供穩(wěn)定的低于0.001Ω/cm的阻值。