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导电材料包含导电塑料和导电橡胶。导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中,通过压力使导电颗粒接触,达到良好的导电效果。
常用的金属导电材料可分为:金属元素、合金(铜合金、铝合金等)、复合金属以及不以导电为主要功能的其他特殊用途的导电材料4类:
①金属元素(按电导率大小排列)有:银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、钠(Na)、钼(Mo)、 钨(W)、锌(Zn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铂(Pt)、锡(Sn)、铅(Pb)等。
②合金,铜合金有:银铜、镉铜、铬铜、铍铜、锆铜等;铝合金有:铝镁硅、铝镁、铝镁铁、铝锆等。
③复合金属,可由3种加工方法获得:利用塑性加工进行复合;利用热扩散进行复合;利用镀层进行复合。高机械强度的复合金属有:铝包钢、钢铝电车线、铜包钢等;高电导率复合金属有:铜包铝、银复铝等;高弹性复合金属有:铜复铍、弹簧铜复铜等;耐高温复合金属有:铝复铁、铝黄铜复铜、镍包铜、镍包银等;耐腐蚀复合金属有:不锈钢复铜、银包铜、镀锡铜、镀银铜包钢等。
④特殊功能导电材料是指不以导电为主要功能,而在电热、电磁、电光、电化学效应方面具有良好性能的导体材料。它们广泛应用在电工仪表、热工仪表、电器、电子及自动化装置的技术领域。如高电阻合金、电触头材料、电热材料、测温控温热电材料。重要的有银、镉、钨、铂、钯等元素的合金,铁铬铝合金、碳化硅、石墨等材料。
主要性能 :导电材料的电特性主要用电阻率表征。影响电阻率的因素有温度、杂质含量、冷变形、热处理等。温度的影响常以导电材料电阻率的温度系数表示。除接近熔点和超低温以外,在一般温度范围,电阻率随温度变化呈线性关系,可表示为
ρ=ρ0【1+α(t-t0)】式中ρ为温度t时的电阻率,ρ0为温度t0时的电阻率,t0通常取0℃或 20℃,α为电阻率的温度系数。如纯金属α为10-3~10-4℃-1,合金导体α为10-4~10-5℃-1。合金和杂质的影响表现为杂质与合金元素导致金属晶格发生畸变,造成电子被散射的概率增加,因而电阻率增加。
所以高电阻导电材料均由合金组成。冷变形影响常以电阻率的应力系数来表示,在弹性压缩或拉伸时,金属电阻率一般按下式规律变化 ρ=ρ0(1+Kσ)式中σ为应力,K 为应力系数。
压缩时K 为负值,ρ降低,拉伸时K 为正值,ρ增加,故导体经拉伸后电阻率增加。热处理所产生的影响是导电金属经冷拉变形后,强度和硬度增加,导电性和塑性下降。退火后晶粒发生回复、再结晶,晶粒缺陷减少,晶格畸变减少,内应力消除,电阻率降低。
复合型高分子导电材料,由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。
其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有镍包石墨粉、镍包碳纤维炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。
结构型高分子导电材料,是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系,在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电,电导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘,电导率可提高12个数量级,成为"高分子金属"。
经掺杂后的聚氮化硫,在超低温下可转变成高分子超导体。结构型高分子导电材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。但这类材料由于还存在稳定性差(特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题,尚未进入实用阶段。
导电橡胶必须受一定的压缩力才能良好导电,所以结构设计必须保证合适的压力又不过压。板材最佳高度
压缩量在7~15%;实心圆形、D形最佳高度压缩量在12~30%;管状、P形最佳高度压缩量在20~60%,主要
有大量在电场作用下能够自由移动的带电粒子,因而能很好地传导电流的材料。包括导体材料和超导材料。在电工领域,导电材料通常指电阻率为(1.5~10)×10-8欧米的金属。
其主要功能是传输电能和电信号,此外,广泛用于电磁屏蔽,制造电极、电热材料、仪器外壳等(当有电磁屏蔽和安全接地要求时)。 随着科学技术的发展,其用途尚在不断增加。
PVC导电材料配方:原料——PVC粉100kgO.P.E——0.4kg滑剂H1N6——0.4kgCAST——0.5kg色沙(lan sha) 4635-0.1kg 4935-0.15kg...
材料肯定导电系数不一样的,所以这种各种材料的导电系数要根据材料本身的特点所决定的,当然这个数字完全可以在相关网站查询。
ito导电膜的主要材料是氧化铟锡,这也是世界上主流的导电薄膜。是非常好的产品,产品广泛地用于液晶显示器(LCD)、太阳能电池、微电子ITO导电膜玻璃、光电子和各种光学领域。ITO导电膜薄膜,即氧化铟锡...
电工领域使用的导电材料应具有高电导率,良好的机械性能、加工性能,耐大气腐蚀,化学稳定性高,同时还应该是资源丰富、价格低廉的。
铝镀银导电橡胶:具有优良的屏蔽性能和抗烟雾性能;
镍包石墨导电橡胶:具有优良的导电性和电磁屏蔽性、耐腐蚀性
铜镀银导电橡胶:具有最优良的导电性;
玻璃镀银导电橡胶:具有最佳性价比;
纯银导电橡胶:具有良好的防霉菌性。
金属导电材料 的非电特性在某些特定的场合将变得更加重要,如热导率、接触电位差、温差电动势、机械强度、耐高温特性、耐腐蚀性、耐磨性等。在设计电机、电缆、电气仪表及其他电工产品考虑温升时,热导率具有相当重要的意义。高电导率的金属也是高热导率的金属,纯金属的热导率比合金的热导率高。接触电位差及温差电动势在温差电控温、测温元件和仪表中均有重要意义。在架空线中采用的是高抗张强度的导体与合金。在航天、航空等国防科技中,制造高温导线、高温电机的高温导电体发展很快。
导电橡胶具有良好的电磁密封和水汽密封能力,在一定压力下能够提供良好的导电性(抑制频率达到40GHz)。产品满足美军标MIL-G-83528。产品广泛地应用在航天、航空、舰船、兵器等军用电子设备中。
机箱、机柜、方舱等电子和微波波导系统,连接器衬垫等。
常温固化导电银胶BQ-6880E资料
6课时常用绝缘材料、导电材料
6课时常用绝缘材料、导电材料
导电材料是电子元器件和集成电路中应用最广泛的一种材料,用来制造传输电能的电线、电缆,传导电信息的导线、引线和布线。导电材料最主要的性质是良好的导电性能,希望其电阻率尽可能的小(≤10Ω·m)。根据使用目的不同,除了导电性外,有时还要求有足够的机械强度、耐磨、弹性、耐高温、抗氧化、耐蚀、耐电弧、高的热导率等。导电材料主要包括金属、电极、厚膜导电材料、薄膜导电材料等。
金属导电材料,用得最多的是铜,其次是铝、铁等。
1)铜及铜合金
铜的密度为8.92g/cm3,熔点为1083.4℃,沸点为2567℃,气化温度为1132℃,再结晶温度为200~300℃,电阻率为1.67μΩ·cm,电阻温度系数(TCR)为4300×10-6/℃:铜的晶体结构为面心立方体,晶格常数为0.3617nm。为了保证铜合金既具有高导电性、高导热性能,又具有高强度、良好的断后伸长率等加工性能,可以采用粉末冶金法生产弥散强化铜和采用时效热处理法生产高导电性、高强度铜合金。
用作导电材料的铜由电解法制得,即所谓电解铜,其纯度在99.90%以上,含有极少量的Au、Ag、Ce、Pb、Sb等杂质。电解铜铸造后加工退火成为制品,在常温下压延或拉伸处理后质地较硬。
2)铝及铝合金
铝是具有仅次于铜的电导率的金属,近年来由于铜产量的不足而作为铜的代用材料而得到广泛应用。
铝的物理性质根据其纯度的不同而相差较大。一般纯度越高,电导率和电阻温度系数越高,抗拉强度和硬度越小,耐腐性越强。作为导电材料用的铝线一般为硬引线。
电极是电容器的重要组成部分,它在电容器中起着形成电场、聚集电荷的作用。尽管电极的形式随着电容器的结构不同而有变化,但作用是相同的。
铝的导电性能仅次于金、银和铜,是一种良好的导电材料。由于铝的面心立方晶格结构而富于延展性,具有优良的加工性。其力学强度良好,密度又小,因此,在电子元器件中,广泛用作电板和引线材料。
在厚膜混合集成电路中,厚膜导电材料的作用是固定分立的有源器件和无源元件,作为元件之间的互连线,厚膜电容的上、下电板及外引线的焊区等。厚膜导电材料浆料是厚膜工艺中使用的一种浆料,现在常用的浆料是含贵金属的厚膜导电材料浆料,所用的贵金属主要为金,银-金合金以及银、铂、钯的二元或三元合金。这些厚膜导电材料的导电性能很好,并且铂-金导体具有非常好的抗焊料溶解性。
由于贵金属价格上涨.需要寻求价格低廉而性能优良的新导体材料,因此出现了一起贱金属厚膜导电材料,常见的有铜、镍-硼合金、铝-硼合金。其中铜导体是比较成熟的。
薄膜导电材料的电阻率高于同种的块状材料,这是由于薄膜的厚度较薄从内产生表面散射效应,以及薄膜具有较高的杂质和缺陷浓度所造成的结果。连续金属薄膜的电阻率为声子、杂质、缺陷、晶界和表面对电子散射所产生的电阻率之和。
薄膜导电材料分为两类:单元素薄膜和多层薄膜。前者系指用单一金属形成的薄膜导电材料,其主要材料是铝膜;后者系指不同的金属膜构成的薄膜导电材料,有二元系统(如铬-金)三元系统(如钛-钯-金);四元系统(如钛-铜-镍-金)等。薄膜混合集成电路中,应用最为广泛的薄膜导电材料是多层薄膜。这是因为多层薄膜能较好地满足对薄膜导电材料的要求。
由一种作为母相的金属和一种实际不溶解而微细弥散于该母相的金属或非金属所组成的导电材料。
高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类:①复合型高分子导电材料。由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。
②结构型高分子导电材料。是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系,在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电,电导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘,电导率可提高12个数量级,成为"高分子金属"。经掺杂后的聚氮化硫,在超低温下可转变成高分子超导体。结构型高分子导电材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。但目前这类材料由于还存在稳定性差(特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题,尚未进入实用阶段。