Borracha de silicone condutiva de nickel de alumínio, especialmente projetada para o chassis de alumínio - o terminador da corrosião galvânica quando a resistência à corrosião encontra alta condutividade

1[UNK] O "assassino invisível" do chassis de alumínio: por que sua borracha condutiva se torna menos condutiva quanto mais você a usa?

Aluminio é amplamente utilizado na fabricação de caixas para armazéns de comunicação, equipamento eletrônico militar e sistemas eletrônicos aeroespaciais devido a sua leve e boa condutividade térmica. Mas quando engenheiros instalam borracha condutiva em flanges de alumínio, eles muitas vezes ignoram um problema chave - corrosão galvânica.

A ocorrência de corrosão galvânica requer três condições: dois diferentes materiais condutivos em contato um com o outro, a presença de um ambiente condutivo (como ar húmido ou pulverização de sal), e uma diferença suficientemente grande na força eletromotiva entre os dois materiais. O potencial padrão de eletrodos de alumínio é de cerca de -1,66V, e o de prata é de cerca de 0,80V - a diferença potencial entre os dois é de 2,46V. Quando borracha condutiva baseada em prata entra em contato com o chassis de alumínio em um ambiente húmido, alumínio é preferentemente corrodido como o anódio. Com o tempo, uma camada de óxido se forma na superfície da flange de alumínio, causando um aumento agudo da resistência ao contato e, finalmente, levando a falha de escudo eletromagnético.

Pesquisas mostraram que o grau de corrosão entre a liga de alumínio e a borracha condutiva em prata de prata, borracha condutiva em prata de cobre e borracha condutiva pura de prata é relativamente alto, enquanto o grau de corrosão entre a liga de alumínio e borracha condutiva em prata de níquel é relativamente baixo. Este é exatamente o valor central da borracha de silicone condutiva coberta por níquel de alumínio.

A diferença potencial entre níquel e alumínio é muito menor que a entre prata e alumínio. Após 144 horas de teste de pulverização de sal, a perda de qualidade de substrato de alumínio com borracha condutiva coberta por níquel é apenas 0,076%, o que pode ser usado para proteção eletromagnética de lacuna de equipamento eletrônico de informação no ambiente marinho. PRO-SHIELD 7001, um selo condutivo cheio de alumínio de níquel, pode manter um desempenho estável de proteção EMI em ambientes de pulverização de sal e é avaliado como tendo excelente resistência à corrosão galvânica.

2[UNK] Dados de desempenho: Não só resistência à corrosão, mas também forte efetividade de proteção

A posição de desempenho da borracha de silicone condutiva coberta com níquel de alumínio pode ser resumida em oito palavras: prioridade de resistência à corrosão, forte escudo.

Em termos de condutividade, a resistência máxima ao volume do sistema de cobertura de níquel de alumínio pode ser controlada abaixo de 0,1 Ω·cm. Em contraste, a resistência ao volume da borracha condutiva baseada em prata pode alcançar 0,004-0,008 Ω· cm, enquanto o sistema de grafita com placa de níquel está acima de 0,1 Ω· cm. A condutividade da cobertura de níquel de alumínio está entre os dois, mas para a vasta maioria dos cenários de proteção EMI, um nível de condutividade de 0,1 Ω·cm é completamente suficiente.

Em termos de eficácia do escudo, o desempenho da borracha de silicone condutiva coberta por níquel de alumínio é surpreendente. Em uma frequência de 1GHz, a eficácia do escudo pode alcançar 90dB. Em cenários de maior demanda, a eficácia do escudo pode exceder 100dB, e até alcançar mais de 110dB. O típico requisito de proteção para os produtos da série CHO-SEAL 6503 é > 100dB. Uma certa versão FIP (formada em campo) do material coberto por níquel de alumínio tem uma eficiência de proteção de 80-115dB. Em testes até 40GHz, o material coberto por níquel de alumínio ainda apresenta alta eficiência de proteção.

Em termos de intervalo de temperatura de trabalho, borracha de silicone condutiva coberta por níquel de alumínio pode ser usada por um longo tempo em uma ampla gama de temperaturas de -55 [UNK] a 160 [UNK] (substrato de borracha de silicone) ou -55 [UNK] a 125 [UNK] (substrato de borracha de fluorosilicone). A dureza é de cerca de 65 ± 5 Shore A, com boa elasticidade e força mecânica. A resistividade do volume de borracha condutiva com placa de níquel de alumínio preparada pela pesquisa é de 0,088 Ω· cm, que pode ser usada na faixa de -55 [UNK] a 170 [UNK].

3[UNK] Três campos de batalha principais de aplicação: comunicação, militar e automóvel

A posição da aplicação de borracha de silicone condutiva coberta por níquel de alumínio é muito clara - onde o chassis de alumínio precisa de EMI selado, é seu solo doméstico.

Equipamento de comunicação e centros de dados são uma das áreas com maior utilização de borracha de silicone condutiva coberta por níquel de alumínio. As cascas externas de armazéns de comunicação, módulos RF e equipamento de estação de base 5G são feitas principalmente de materiais de alumínio. A extrusão contínua de tiras de borracha condutivas é adequada para casos de máquinas que requerem equipamento de comunicação de alta resistência à água. Os produtos formados por extrusão contínua podem ser feitos em várias formas convencionais de cruzamento, que são usados para selar articulações de sistemas eletrônicos e de guia de ondas de microondas como chassis, armários e abrigos. Um armazém de comunicação pode requer várias dezenas de metros de linhas de fechamento da porta - a solução de cobertura de níquel de alumínio resolve fundamentalmente o potencial de corrosão galvânica durante uso a longo prazo, assegurando a efetividade do escudo.

As indústrias militares e aeroespaciais representam as maiores dimensões dos requisitos de confiabilidade. Produtos de borracha condutivos têm sido amplamente usados em equipamentos eletrônicos militares como aviação, aeroespaço e navios através da prática. Aluminio nickel conductive silicone rubber plated can meet the strict requirements of the US military standard MIL-DTL-83528 (formerly MIL-G-83528). Esse padrão estabelece uma especificação técnica completa para gasquetes de proteção de elastómeros condutivos, desde a composição material até testes de desempenho. O produto é particularmente adequado para o chassis eletrônico militar de pequeno e médio tamanho e sistemas de guia de ondas de microondas - exigindo tanto selagem ambiental como selagem eletromagnética, bem como compatibilidade a longo prazo com o chassis de alumínio. Os produtos que passaram pelo teste de imersão de líquidos MIL-DTL-83528C podem manter desempenho estável mesmo em ambientes difíceis.

A eletrônica automóvel e o controle industrial são as direções de aplicação mais rápido crescendo para borracha de silicone condutiva coberta por níquel de alumínio. Módulos de controle eletrônico de veículos, sensores, unidades de controle, etc. têm duas exigências para compatibilidade eletromagnética e proteção de selagem. Materiales cobertos com níquel de alumínio podem ser amplamente utilizados no controle industrial, instrumentação, equipamento militar, eletrônica da aviação, eletrônica médica e chassis de equipamento eletrônico.

4[UNK] Pontos de seleção: Quando escolher a cobertura de nickel de alumínio?

Quando os engenheiros escolhem borracha de silicone condutiva, a escolha do sistema de preenchimento é essencialmente uma compensação entre resistência à corrosão, eficácia do escudo e custo.

Escenarios para escolher a cobertura de nickel de alumínio: O chassis/flange é feito de material de alumínio, exposto a ambientes húmidos ou de pulverização de sal por um longo tempo, e requer uma vida de serviço de mais de 10 anos - cenários típicos incluem armazéns de comunicação, eletrônica militar, aeroespaço e equipamento de engenharia marinha.

O cenário para selecionar a placa de prata de cobre requer o maior nível de eficácia de escudo (>110dB), alto custo aceitável e insensibilidade à corrosão galvânica - cenários típicos incluem sistemas de guia de ondas de microondas e equipamento militar com requisitos extremamente elevados de proteção EMP.

Escenários para selecionar grafito com placa de níquel: prioridade orçamental, requisitos moderados de eficácia de escudo (60-80 dB), e certos requisitos para corrosão galvânica - cenários típicos incluem equipamento de comunicação comercial e chasse industrial.

A posicionação da cobertura de nickel de alumínio é precisamente a "solução óptima para cenários de chassis de alumínio" - ao mesmo tempo que assegura alta eficácia do escudo, ela resolve fundamentalmente o perigo oculto a longo prazo de corrosão galvânica. O custo total da propriedade pode ser economizado em 30-40%.

Tecnologia do Instituto Avançado fornece suporte técnico completo de processo desde seleção de material, produção de ensaios amostrais até entrega de lotes.

Na comunicação, campos militares e aeroespaciais onde domina o chasse de alumínio, borracha de silicone condutiva coberta com níquel de alumínio está se tornando a solução preferida para cada vez mais engenheiros em projetos de selagem EMI devido à sua combinação única de "resistência à corrosão, alto escudo e vida longa". Quando o desempenho, a confiabilidade e o custo todos precisam ser respeitados, a cobertura de níquel de alumínio é o ponto de equilíbrio.