導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電橡膠。導(dǎo)電橡膠是將玻璃鍍銀、鋁鍍銀、銀等導(dǎo)電顆粒均勻分布在硅橡膠中,通過壓力使導(dǎo)電顆粒接觸,達(dá)到良好的導(dǎo)電效果。
中文名稱 | 導(dǎo)電材料 | 包含 | 導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電橡膠 |
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材料 | 玻璃鍍銀、鎳包石墨粉和碳纖維 | 方式 | 壓力 |
常用的金屬導(dǎo)電材料可分為:金屬元素、合金(銅合金、鋁合金等)、復(fù)合金屬以及不以導(dǎo)電為主要功能的其他特殊用途的導(dǎo)電材料4類:
①金屬元素(按電導(dǎo)率大小排列)有:銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、鈉(Na)、鉬(Mo)、 鎢(W)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、鉑(Pt)、錫(Sn)、鉛(Pb)等。
②合金,銅合金有:銀銅、鎘銅、鉻銅、鈹銅、鋯銅等;鋁合金有:鋁鎂硅、鋁鎂、鋁鎂鐵、鋁鋯等。
③復(fù)合金屬,可由3種加工方法獲得:利用塑性加工進(jìn)行復(fù)合;利用熱擴(kuò)散進(jìn)行復(fù)合;利用鍍層進(jìn)行復(fù)合。高機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合金屬有:鋁包鋼、鋼鋁電車線、銅包鋼等;高電導(dǎo)率復(fù)合金屬有:銅包鋁、銀復(fù)鋁等;高彈性復(fù)合金屬有:銅復(fù)鈹、彈簧銅復(fù)銅等;耐高溫復(fù)合金屬有:鋁復(fù)鐵、鋁黃銅復(fù)銅、鎳包銅、鎳包銀等;耐腐蝕復(fù)合金屬有:不銹鋼復(fù)銅、銀包銅、鍍錫銅、鍍銀銅包鋼等。
④特殊功能導(dǎo)電材料是指不以導(dǎo)電為主要功能,而在電熱、電磁、電光、電化學(xué)效應(yīng)方面具有良好性能的導(dǎo)體材料。它們廣泛應(yīng)用在電工儀表、熱工儀表、電器、電子及自動(dòng)化裝置的技術(shù)領(lǐng)域。如高電阻合金、電觸頭材料、電熱材料、測溫控溫?zé)犭姴牧?。重要的有銀、鎘、鎢、鉑、鈀等元素的合金,鐵鉻鋁合金、碳化硅、石墨等材料。
主要性能 :導(dǎo)電材料的電特性主要用電阻率表征。影響電阻率的因素有溫度、雜質(zhì)含量、冷變形、熱處理等。溫度的影響常以導(dǎo)電材料電阻率的溫度系數(shù)表示。除接近熔點(diǎn)和超低溫以外,在一般溫度范圍,電阻率隨溫度變化呈線性關(guān)系,可表示為
ρ=ρ0【1+α(t-t0)】式中ρ為溫度t時(shí)的電阻率,ρ0為溫度t0時(shí)的電阻率,t0通常取0℃或 20℃,α為電阻率的溫度系數(shù)。如純金屬α為10-3~10-4℃-1,合金導(dǎo)體α為10-4~10-5℃-1。合金和雜質(zhì)的影響表現(xiàn)為雜質(zhì)與合金元素導(dǎo)致金屬晶格發(fā)生畸變,造成電子被散射的概率增加,因而電阻率增加。
所以高電阻導(dǎo)電材料均由合金組成。冷變形影響常以電阻率的應(yīng)力系數(shù)來表示,在彈性壓縮或拉伸時(shí),金屬電阻率一般按下式規(guī)律變化 ρ=ρ0(1+Kσ)式中σ為應(yīng)力,K 為應(yīng)力系數(shù)。
壓縮時(shí)K 為負(fù)值,ρ降低,拉伸時(shí)K 為正值,ρ增加,故導(dǎo)體經(jīng)拉伸后電阻率增加。熱處理所產(chǎn)生的影響是導(dǎo)電金屬經(jīng)冷拉變形后,強(qiáng)度和硬度增加,導(dǎo)電性和塑性下降。退火后晶粒發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶,晶粒缺陷減少,晶格畸變減少,內(nèi)應(yīng)力消除,電阻率降低。
復(fù)合型高分子導(dǎo)電材料,由通用的高分子材料與各種導(dǎo)電性物質(zhì)通過填充復(fù)合、表面復(fù)合或?qū)臃e復(fù)合等方式而制得。主要品種有導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電纖維織物、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑以及透明導(dǎo)電薄膜等。
其性能與導(dǎo)電填料的種類、用量、粒度和狀態(tài)以及它們在高分子材料中的分散狀態(tài)有很大的關(guān)系。常用的導(dǎo)電填料有鎳包石墨粉、鎳包碳纖維炭黑、金屬粉、金屬箔片、金屬纖維、碳纖維等。
結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料,是指高分子結(jié)構(gòu)本身或經(jīng)過摻雜之后具有導(dǎo)電功能的高分子材料。根據(jù)電導(dǎo)率的大小又可分為高分子半導(dǎo)體、高分子金屬和高分子超導(dǎo)體。按照導(dǎo)電機(jī)理可分為電子導(dǎo)電高分子材料和離子導(dǎo)電高分子材料。電子導(dǎo)電高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有線型或面型大共軛體系,在熱或光的作用下通過共軛π電子的活化而進(jìn)行導(dǎo)電,電導(dǎo)率一般在半導(dǎo)體的范圍。采用摻雜技術(shù)可使這類材料的導(dǎo)電性能大大提高。如在聚乙炔中摻雜少量碘,電導(dǎo)率可提高12個(gè)數(shù)量級(jí),成為"高分子金屬"。
經(jīng)摻雜后的聚氮化硫,在超低溫下可轉(zhuǎn)變成高分子超導(dǎo)體。結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料用于試制輕質(zhì)塑料蓄電池、太陽能電池、傳感器件、微波吸收材料以及試制半導(dǎo)體元器件等。但這類材料由于還存在穩(wěn)定性差(特別是摻雜后的材料在空氣中的氧化穩(wěn)定性差)以及加工成型性、機(jī)械性能方面的問題,尚未進(jìn)入實(shí)用階段。
導(dǎo)電橡膠必須受一定的壓縮力才能良好導(dǎo)電,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須保證合適的壓力又不過壓。板材最佳高度
壓縮量在7~15%;實(shí)心圓形、D形最佳高度壓縮量在12~30%;管狀、P形最佳高度壓縮量在20~60%,主要
有大量在電場作用下能夠自由移動(dòng)的帶電粒子,因而能很好地傳導(dǎo)電流的材料。包括導(dǎo)體材料和超導(dǎo)材料。在電工領(lǐng)域,導(dǎo)電材料通常指電阻率為(1.5~10)×10-8歐米的金屬。
其主要功能是傳輸電能和電信號(hào),此外,廣泛用于電磁屏蔽,制造電極、電熱材料、儀器外殼等(當(dāng)有電磁屏蔽和安全接地要求時(shí))。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其用途尚在不斷增加。
PVC導(dǎo)電材料配方:原料——PVC粉100kgO.P.E——0.4kg滑劑H1N6——0.4kgCAST——0.5kg色沙(lan sha) 4635-0.1kg 4935-0.15kg...
材料肯定導(dǎo)電系數(shù)不一樣的,所以這種各種材料的導(dǎo)電系數(shù)要根據(jù)材料本身的特點(diǎn)所決定的,當(dāng)然這個(gè)數(shù)字完全可以在相關(guān)網(wǎng)站查詢。
ito導(dǎo)電膜的主要材料是氧化銦錫,這也是世界上主流的導(dǎo)電薄膜。是非常好的產(chǎn)品,產(chǎn)品廣泛地用于液晶顯示器(LCD)、太陽能電池、微電子ITO導(dǎo)電膜玻璃、光電子和各種光學(xué)領(lǐng)域。ITO導(dǎo)電膜薄膜,即氧化銦錫...
電工領(lǐng)域使用的導(dǎo)電材料應(yīng)具有高電導(dǎo)率,良好的機(jī)械性能、加工性能,耐大氣腐蝕,化學(xué)穩(wěn)定性高,同時(shí)還應(yīng)該是資源豐富、價(jià)格低廉的。
鋁鍍銀導(dǎo)電橡膠:具有優(yōu)良的屏蔽性能和抗煙霧性能;
鎳包石墨導(dǎo)電橡膠:具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和電磁屏蔽性、耐腐蝕性
銅鍍銀導(dǎo)電橡膠:具有最優(yōu)良的導(dǎo)電性;
玻璃鍍銀導(dǎo)電橡膠:具有最佳性價(jià)比;
純銀導(dǎo)電橡膠:具有良好的防霉菌性。
金屬導(dǎo)電材料 的非電特性在某些特定的場合將變得更加重要,如熱導(dǎo)率、接觸電位差、溫差電動(dòng)勢、機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫特性、耐腐蝕性、耐磨性等。在設(shè)計(jì)電機(jī)、電纜、電氣儀表及其他電工產(chǎn)品考慮溫升時(shí),熱導(dǎo)率具有相當(dāng)重要的意義。高電導(dǎo)率的金屬也是高熱導(dǎo)率的金屬,純金屬的熱導(dǎo)率比合金的熱導(dǎo)率高。接觸電位差及溫差電動(dòng)勢在溫差電控溫、測溫元件和儀表中均有重要意義。在架空線中采用的是高抗張強(qiáng)度的導(dǎo)體與合金。在航天、航空等國防科技中,制造高溫導(dǎo)線、高溫電機(jī)的高溫導(dǎo)電體發(fā)展很快。
導(dǎo)電橡膠具有良好的電磁密封和水汽密封能力,在一定壓力下能夠提供良好的導(dǎo)電性(抑制頻率達(dá)到40GHz)。產(chǎn)品滿足美軍標(biāo)MIL-G-83528。產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用在航天、航空、艦船、兵器等軍用電子設(shè)備中。
機(jī)箱、機(jī)柜、方艙等電子和微波波導(dǎo)系統(tǒng),連接器襯墊等。
常溫固化導(dǎo)電銀膠BQ-6880E資料
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6課時(shí)常用絕緣材料、導(dǎo)電材料
導(dǎo)電材料是電子元器件和集成電路中應(yīng)用最廣泛的一種材料,用來制造傳輸電能的電線、電纜,傳導(dǎo)電信息的導(dǎo)線、引線和布線。導(dǎo)電材料最主要的性質(zhì)是良好的導(dǎo)電性能,希望其電阻率盡可能的?。ā?0Ω·m)。根據(jù)使用目的不同,除了導(dǎo)電性外,有時(shí)還要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨、彈性、耐高溫、抗氧化、耐蝕、耐電弧、高的熱導(dǎo)率等。導(dǎo)電材料主要包括金屬、電極、厚膜導(dǎo)電材料、薄膜導(dǎo)電材料等。
金屬導(dǎo)電材料,用得最多的是銅,其次是鋁、鐵等。
1)銅及銅合金
銅的密度為8.92g/cm3,熔點(diǎn)為1083.4℃,沸點(diǎn)為2567℃,氣化溫度為1132℃,再結(jié)晶溫度為200~300℃,電阻率為1.67μΩ·cm,電阻溫度系數(shù)(TCR)為4300×10-6/℃:銅的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方體,晶格常數(shù)為0.3617nm。為了保證銅合金既具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性能,又具有高強(qiáng)度、良好的斷后伸長率等加工性能,可以采用粉末冶金法生產(chǎn)彌散強(qiáng)化銅和采用時(shí)效熱處理法生產(chǎn)高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度銅合金。
用作導(dǎo)電材料的銅由電解法制得,即所謂電解銅,其純度在99.90%以上,含有極少量的Au、Ag、Ce、Pb、Sb等雜質(zhì)。電解銅鑄造后加工退火成為制品,在常溫下壓延或拉伸處理后質(zhì)地較硬。
2)鋁及鋁合金
鋁是具有僅次于銅的電導(dǎo)率的金屬,近年來由于銅產(chǎn)量的不足而作為銅的代用材料而得到廣泛應(yīng)用。
鋁的物理性質(zhì)根據(jù)其純度的不同而相差較大。一般純度越高,電導(dǎo)率和電阻溫度系數(shù)越高,抗拉強(qiáng)度和硬度越小,耐腐性越強(qiáng)。作為導(dǎo)電材料用的鋁線一般為硬引線。
電極是電容器的重要組成部分,它在電容器中起著形成電場、聚集電荷的作用。盡管電極的形式隨著電容器的結(jié)構(gòu)不同而有變化,但作用是相同的。
鋁的導(dǎo)電性能僅次于金、銀和銅,是一種良好的導(dǎo)電材料。由于鋁的面心立方晶格結(jié)構(gòu)而富于延展性,具有優(yōu)良的加工性。其力學(xué)強(qiáng)度良好,密度又小,因此,在電子元器件中,廣泛用作電板和引線材料。
在厚膜混合集成電路中,厚膜導(dǎo)電材料的作用是固定分立的有源器件和無源元件,作為元件之間的互連線,厚膜電容的上、下電板及外引線的焊區(qū)等。厚膜導(dǎo)電材料漿料是厚膜工藝中使用的一種漿料,現(xiàn)在常用的漿料是含貴金屬的厚膜導(dǎo)電材料漿料,所用的貴金屬主要為金,銀-金合金以及銀、鉑、鈀的二元或三元合金。這些厚膜導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能很好,并且鉑-金導(dǎo)體具有非常好的抗焊料溶解性。
由于貴金屬價(jià)格上漲.需要尋求價(jià)格低廉而性能優(yōu)良的新導(dǎo)體材料,因此出現(xiàn)了一起賤金屬厚膜導(dǎo)電材料,常見的有銅、鎳-硼合金、鋁-硼合金。其中銅導(dǎo)體是比較成熟的。
薄膜導(dǎo)電材料的電阻率高于同種的塊狀材料,這是由于薄膜的厚度較薄從內(nèi)產(chǎn)生表面散射效應(yīng),以及薄膜具有較高的雜質(zhì)和缺陷濃度所造成的結(jié)果。連續(xù)金屬薄膜的電阻率為聲子、雜質(zhì)、缺陷、晶界和表面對(duì)電子散射所產(chǎn)生的電阻率之和。
薄膜導(dǎo)電材料分為兩類:單元素薄膜和多層薄膜。前者系指用單一金屬形成的薄膜導(dǎo)電材料,其主要材料是鋁膜;后者系指不同的金屬膜構(gòu)成的薄膜導(dǎo)電材料,有二元系統(tǒng)(如鉻-金)三元系統(tǒng)(如鈦-鈀-金);四元系統(tǒng)(如鈦-銅-鎳-金)等。薄膜混合集成電路中,應(yīng)用最為廣泛的薄膜導(dǎo)電材料是多層薄膜。這是因?yàn)槎鄬颖∧つ茌^好地滿足對(duì)薄膜導(dǎo)電材料的要求。
由一種作為母相的金屬和一種實(shí)際不溶解而微細(xì)彌散于該母相的金屬或非金屬所組成的導(dǎo)電材料。
高分子導(dǎo)電材料通常分為復(fù)合型和結(jié)構(gòu)型兩大類:①復(fù)合型高分子導(dǎo)電材料。由通用的高分子材料與各種導(dǎo)電性物質(zhì)通過填充復(fù)合、表面復(fù)合或?qū)臃e復(fù)合等方式而制得。主要品種有導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電纖維織物、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑以及透明導(dǎo)電薄膜等。其性能與導(dǎo)電填料的種類、用量、粒度和狀態(tài)以及它們在高分子材料中的分散狀態(tài)有很大的關(guān)系。常用的導(dǎo)電填料有炭黑、金屬粉、金屬箔片、金屬纖維、碳纖維等。
②結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料。是指高分子結(jié)構(gòu)本身或經(jīng)過摻雜之后具有導(dǎo)電功能的高分子材料。根據(jù)電導(dǎo)率的大小又可分為高分子半導(dǎo)體、高分子金屬和高分子超導(dǎo)體。按照導(dǎo)電機(jī)理可分為電子導(dǎo)電高分子材料和離子導(dǎo)電高分子材料。電子導(dǎo)電高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有線型或面型大共軛體系,在熱或光的作用下通過共軛π電子的活化而進(jìn)行導(dǎo)電,電導(dǎo)率一般在半導(dǎo)體的范圍。采用摻雜技術(shù)可使這類材料的導(dǎo)電性能大大提高。如在聚乙炔中摻雜少量碘,電導(dǎo)率可提高12個(gè)數(shù)量級(jí),成為"高分子金屬"。經(jīng)摻雜后的聚氮化硫,在超低溫下可轉(zhuǎn)變成高分子超導(dǎo)體。結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料用于試制輕質(zhì)塑料蓄電池、太陽能電池、傳感器件、微波吸收材料以及試制半導(dǎo)體元器件等。但目前這類材料由于還存在穩(wěn)定性差(特別是摻雜后的材料在空氣中的氧化穩(wěn)定性差)以及加工成型性、機(jī)械性能方面的問題,尚未進(jìn)入實(shí)用階段。