导电橡胶的机理与应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:2

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SE=50 log(ρ_βf)-1 1.7t(f/ρ_β)^1/2

式中：SE为屏蔽效果（dB），ρβ为体积电阻系数（Ω.cm），f为电磁波的频率（MH z），t为屏蔽体的厚度（cm）。

按上式计算，可得出不同体积电阻系数屏蔽材料对不同频率电磁波的屏蔽效果，结果如表1、表2。

表2 电磁波屏蔽效果的一般水平

由此可知，作为一般的电磁屏蔽材料，其体积电阻系数应在1Ω.cm左右。传统的导电橡胶采用乙炔炭黑或高导电炭黑作填充剂，虽然既保留了橡胶的弹性，又具有导电性，但最小的体积电阻率只能达到2-3Ω.cm，无法满足电磁屏蔽的要求。

选用纯银粒、镀银铜粒、镀银铝粒或镀银玻璃珠等作为导电填料，与硅橡胶或氟硅橡胶配合，即可制成这类导电橡胶。该橡胶不仅具有良好的导电、导磁和电磁屏蔽性能，还具有较好的气密性、水密性、压力密封性和抗腐蚀性。

还有一种电磁屏蔽用导电橡胶是将标准线材Monel（蒙乃尔高强度耐腐蚀镍铜合金）、Ferrex(镀锡包铜铜线)和其他金属或合金线（如铝线、镀锡磷青铜线等）双层编织在矩形或圆形的CR、硅橡胶海绵橡胶或空芯、实芯的硅橡胶芯子的表面，组成复合结构材料。其表层具有对电磁波屏蔽的导电、电磁性能，内芯橡胶具有较好的压缩性（压力为0.345-0.691MPa）。这类材料对灰尘、雨和空气具有密封性能，但不能做压力密封胶。

抗静电导电橡胶

抗静电导电橡胶的体积电阻率为104-108Ω.cm，过去这类导电橡胶多以炭黑为导电填料，制品为黑色，且橡胶老化后析出炭黑会污染环境。近年来，国内多采用硅系硅化物填料，可制成不同颜色的彩色抗静电导电橡胶，其体积电阻率为105-107Ω.cm，抗静电性能比黑色橡胶要好。

实验发现，将各种金属粉末或炭黑粒子混入各种橡胶中后，材料的导电性能随导电填料的浓度的变化规律大致相同。导电填料浓度较低时，材料的电导率随浓度增加很少；而当导电填料的浓度达到一定值时，电导率急剧上升，变化值可达到十个数量级以上。超过这一临界值后，电导率随浓度的变化又趋于缓慢。用电镜观察材料的结果发现，当导电填料浓度较低时，填料颗粒分散在聚合物中，相互接触较少，导电性较低。随着填料用量的增加，颗粒间接触的机会增多，电导率逐步上升。当填料浓度增加到某一临界时，体系内的颗粒相互接触，形成无限网链。无限网链就像一个金属网贯穿于聚合物中，形成导电通道，电导率急剧上升，使橡胶变成了导体。再增加填料的用量，对橡胶的导电性就不会有多大贡献，电导率趋于平缓。 (

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