الموصلية الكهربائية هي مادة تستخدم في مختلف التطبيقات الإلكترونية. إن قدرتها على توصيل الكهرباء تجعلها مادة مثالية للترانزستورات والترانزستورات والمفاتيح والمكونات الإلكترونية الأخرى.

وفيما يلي كيفية تصميمه لتلبية احتياجات تطبيق معين. سنناقش أيضًا بعض الخصائص الرئيسية للمطاط الموصّل التي تجعل منه مهنة في التجارة الإلكترونية.

يُطلق على المطاط الأقل من 10^4Ω مطاط موصل. لا يتمتع المطاط الموصّل بمرونة عالية للمطاط فحسب، بل إنه سهل المعالجة والتشكيل، وخفيف الوزن. ويؤدي التطور السريع إلى التطبيق الواسع المتزايد لمواد البوليمر.

عند صنع المنتجات المطاطية الموصلة، يتم اختيار المطاط الخام ذي ثابت العزل الكهربائي الكبير بشكل عام، مثل مطاط السيليكون ومطاط النيوبرين ومطاط النتريل. مصفوفة مطاط السيليكون هي مادة أفضل لصنع منتجات المطاط الموصلة.

فهو لا يتميز فقط بخصائص التوصيل الكهربائي، ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، ومقاومة الشيخوخة، بل يتميز أيضًا بأداء عملية جيد، وهو مناسب للتصنيع المنتجات المطاطية الموصلة ذات الأشكال المعقدة والهياكل الصغيرة;

عند استخدامه لمعدات التوصيل الكهربائي، يمكن أن يتلاءم بشكل وثيق مع سطح التلامس، وهو دقيق وموثوق به، ومليء بالمرونة، ويمكن أن يلعب دور امتصاص الصدمات والختم.

يجب أيضًا اختيار المواد وفقًا لظروف استخدام المنتج. فعلى سبيل المثال، من الأفضل استخدام المطاط الموصل المستخدم في بيئة ملامسة للزيت مطاط مقاوم للزيتمثل مطاط النتريل، ومطاط الكلوروهيدرين، ومطاط النيوبرين.

يمكن أيضًا استخدام تركيبات المطاط أو المطاط/البلاستيك لصنع المطاط الموصل. ويمكن لمطاط EPDM، وIPDM، وIPR، وPE أن يحسن العزل (مثل القوة العازلة)، ويستخدم المطاط المطاط الموصِّل/المطاط الموصِّل للتيار الكهربائي (PS/EPDM)، وPS/PBDD، وNBR/EPDM، وNBR/EPDM، وNBR/IR، وNR/CR، وما إلى ذلك، بمساعدة كمية مناسبة من المرحلة الغروانية الصلبة لصنع هيكل الشبكة الموصلة.

يكون أكثر كثافة، أو يتم إثراء عامل التركيب الموصل مثل أسود الكربون في منطقة واجهة الطور للزوج المطاطي غير المتوافق، وبالتالي تحسين الأداء التوصيلي.

ولذلك، فإن الجمع بين المطاط والمطاط والبلاستيك يمكن أن يستخدم كمية أقل من الحشو لتحقيق التأثير التوصيلي المطلوب، وهو أمر مفيد لتدفق المطاط أثناء المعالجة ويقلل أيضًا من صلابة المطاط المفلكن.

إن توصيلية مطاط موصل يعتمد إلى حد كبير على نوع وكمية الحشوات الموصلة. ويعتبر نوع الحشو وكميته أمران حاسمان في توصيل المنتجات المطاطية.

الحشوات المطاطية الموصلة شائعة الاستخدام هي حشوات الكربون الأسود الحبيبي، وحشوات ألياف الكربون، والحشوات الموصلة المعدنية مثل الذهب والبلاتين والفضة والنحاس والنيكل وغيرها من المساحيق والرقائق الدقيقة والرقائق أو الرقائق أو الرقائق أو المعالجة في ألياف معدنية، إلخ.

يمكن أن توفر هذه الحشوات الموصلة الموصلية الموصلية الكهربائية، وتحسن القوة الميكانيكية، ومقاومة التعب، ومقاومة الشيخوخة للفلكنة، إلخ. عندما تصل جزيئات الحشو الموصلة إلى قيمة معينة، تقفز الموصلية وتزداد بشكل حاد بعدة أو عشر مرات من حيث الحجم.

بعد أن يصل الحشو الموصِّل إلى قيمة حرجة معينة أو يتجاوزها، يصبح المطاط المملوء بالحشو الموصِّل مطاط موصل. تتوافق هذه القيمة الحرجة مع القيمة الحرجة التي تبدأ عندها جزيئات الحشو الموصلة في المادة المركبة في تكوين مسارات موصلة.

1. ما هو المطاط الموصِّل وما هي خصائصه؟

المطاط الموصل هو مادة بوليمر موصلة تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تنطوي على نقل وتبديد التيار الكهربائي. وهو يتكون أساساً من المطاط المرن وأسود الكربون الذي يعمل كعامل موصل في مصفوفة المطاط. ومن أهم خصائصه مرونته، مما يسمح له بالتكيف مع أي شكل أو تعديل سطحي معين.

بالإضافة إلى ذلك، وبسبب الطبيعة الناعمة للمطاط، فإنه يعزل بشكل جيد ضد الصدمات، ويمنع التآكل والاهتزاز، ويتميز بمقاومة فائقة للعوامل الجوية والمتانة مقارنةً بالمواد التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك، تسمح قدرتها على التشكيل بأي شكل بالتوافق بشكل مريح مع اليد المثبتة على المعدات الكهربائية، مما يحد من خطر حدوث صدمة كهربائية من الحواف المعدنية المكشوفة. بشكل عام, مطاط موصل حل مثالي لمجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتطلب التوصيل والحماية من التلف المادي.

2. أنواع مختلفة من المطاط الموصل

يُعد المطاط الموصِّل مادة مهمة تُستخدم في العديد من الصناعات المختلفة لأنه يمكن أن يمتص الشحنات الكهربائية وينقلها بسهولة. هناك العديد من الأنواع المختلفة من المطاط الموصِّل للكهرباء المتاحة، اعتماداً على الاستخدام.

ويتمتع كل من السيليكون والنيوبرين بخصائص حرارية رائعة ويوفران عزلًا فعالاً، مما يجعلهما خيارين ممتازين للتطبيقات الإلكترونية.

يمتاز مطاط EPDM بمقاومة ممتازة للعوامل الجوية والثبات الكيميائي، مما يجعله مناسباً للاستخدامات الخارجية حيثما توجد ظروف قاسية. ويتميز المطاط الطبيعي بقوة شد ومرونة كبيرة، مما يعني قدرته على تحمل الأحمال الثقيلة دون المساس بسلامته الهيكلية.

وأخيرًا، فإن مطاط النتريل مقاوم للغاية للزيت والتآكل، لذلك غالبًا ما يستخدم في موانع التسرب والخراطيم التي تحتاج إلى تحمل ضغط السوائل أو الحطام. كل نوع من أنواع مطاط موصل مزايا محددة بناءً على احتياجات التطبيق. مع وجود العديد من الخيارات، من السهل العثور على الخيار المناسب!

3. كيف تختار النوع المناسب من المطاط الموصل لتلبية احتياجاتك؟

معرفة كيفية اختيار النوع المناسب من مطاط موصل لاحتياجاتك قد يكون صعباً. عند اختيار المادة، ضع في اعتبارك مقدار العزل المطلوب وكيفية استخدام المادة في الاستخدام المقصود. بالإضافة إلى اعتبارات المقاومة، من المهم مراعاة السُمك والعمر المرن ونطاق درجة الحرارة.

تُعد السماكة والانحناء عنصرين مهمين لأنهما يحددان ما إذا كان المنتج يناسب ماكينتك ويدوم لفترة طويلة أيضاً. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر نطاق درجة الحرارة على عمر وسلامة المادة - فبعض المطاط مناسب فقط لدرجات الحرارة المنخفضة، بينما قد يدوم البعض الآخر في درجات حرارة أعلى.

وأخيرًا، بما أن هناك العديد من أنواع مطاط موصل في السوق، خذ بعض الوقت للبحث عن كل نوع حتى تتمكن من اتخاذ قرار مستنير عند اختيار النوع الذي يلبي احتياجاتك.

من خلال تقييم احتياجاتك بعناية والبحث عن المواد قبل الشراء، سيكون لديك فرصة أفضل للعثور على نوع مطاط موصل التي تناسب متطلباتك تماماً.

4. نصائح لتصميم صيغة المطاط الموصل

عندما يتعلق الأمر بصياغة مطاط موصل، هناك بعض النصائح الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار. أولاً، يجب أن يكون المطاط الموجود في التركيبة المطاطية موصلًا بدرجة عالية مع كونه قويًا بما يكفي لتحمل الظروف البيئية القاسية. ولتحقيق هذا التوازن، قد يكون من المفيد إضافة كمية صغيرة من أسود الكربون أو أي نوع آخر من العوامل الموصلة.

بمجرد إضافة الكمية المطلوبة من العامل، ستحتاج إلى اختبار الخواص الكهربائية للمطاط للتأكد من أنه يفي بمعايير الجودة الخاصة بك. ونظراً لأن المطاط مادة مرنة للغاية، فقد ترغب في اختبار مرونته ومتانته. وأخيراً، راقب عملية التركيب عن كثب ولاحظ أي تغييرات في اللون أو الرائحة حتى تتمكن من إجراء التعديلات حسب الحاجة قبل وضع اللمسات الأخيرة على منتجك.

5. أمثلة على كيفية استخدام المطاط الموصل في المنتجات؟

مطاط موصل-والمعروفة أيضًا باسم اللدائن الموصلة أو لدائن السيليكون - هي مادة شائعة الاستخدام في التصنيع بسبب مزيجها الممتاز من الخصائص الكهربائية والميكانيكية الفائقة، بالإضافة إلى قدرتها على مقاومة درجات الحرارة القصوى والضغوط البيئية.

هناك العديد من الطرق مطاط موصل يمكن دمجها في المنتجات، سواء كانت أجهزة طبية أو أغطية واقية أو مكونات سيارات أو أي نوع آخر من التطبيقات التي تتطلب المتانة والتوصيل الحراري المستمر.

طريقة شائعة لاستخدام مطاط موصل هو تغليف لوحات الدارات المطبوعة للمنتج (PCBs) لحمايتها من الغبار والرطوبة مع السماح بنقل الإشارات بشكل موثوق. كما يُستخدم المطاط الموصّل أيضاً كأداة لمنع الضوضاء لمحركات الأجهزة المنزلية. وتتضمن الاستخدامات المفيدة الأخرى إضافة هوائيات مرنة إلى الهواتف الخلوية أو بطاقات تعريف الترددات اللاسلكية;

عوازل للمعدات ذات الجهد العالي؛ والحماية من الصدمات لأجهزة الكمبيوتر المحمولة؛ وأغلفة مفاتيح الضغط؛ وموانع تسرب عدسات الكاميرات؛ وممتصات الصدمات للمركبات؛ وغيرها الكثير. الاحتمالات لا حصر لها. من خلال التطبيق الصحيح ل مطاط موصل، يمكن للمصنعين إنتاج منتجات مبتكرة آمنة وفعالة في نفس الوقت.