{"id":18965,"date":"2026-08-06T11:36:12","date_gmt":"2026-08-06T03:36:12","guid":{"rendered":"https:\/\/rysilicone.com\/?p=18965"},"modified":"2026-08-06T11:36:14","modified_gmt":"2026-08-06T03:36:14","slug":"conductive-silicone-properties","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rysilicone.com\/de\/conductive-silicone-properties\/","title":{"rendered":"Eigenschaften von leitf\u00e4higem Silikon: Widerstandsklassen, F\u00fcllstoffe und Konstruktionsgrenzen"},"content":{"rendered":"

Die meisten Suchanfragen zu leitf\u00e4higen Silikoneigenschaften liefern immer die gleichen Ergebnisse: \u201cSilikon plus Ru\u00df, leitet Strom\u201d. Das reicht nicht aus, um ein Bauteil zu spezifizieren. Ohne Angaben zum spezifischen Widerstand, F\u00fcllstofftyp und zur H\u00e4rte\u00e4nderung lassen sich weder Angebote vergleichen noch das Verhalten des Bauteils nach Kompressionszyklen vorhersagen.<\/p>\n\n\n\n

Leitf\u00e4higes Silikon ist Standard-Silikonkautschuk (PDMS), der mit Ru\u00df, nickelbeschichtetem Graphit oder silberbasierten F\u00fcllstoffen versetzt wird, bis ein durchgehender leitf\u00e4higer Pfad entsteht. Der spezifische Volumenwiderstand reicht von etwa 0,001 \u03a9\u00b7cm (silbergef\u00fcllt) bis 10\u2078 \u03a9\u00b7cm (antistatische Sorten). Die Best\u00e4ndigkeit gegen\u00fcber Hitze, K\u00e4lte und Witterungseinfl\u00fcssen entspricht in etwa der des Basispolymers.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Was macht Silikon leitf\u00e4hig?<\/h2>\n\n\n\n

Im Polymer selbst ist nichts enthalten. Basissilikonkautschuk ist ein Isolator mit einem spezifischen Volumenwiderstand von etwa 10\u00b9\u2074\u201310\u00b9\u2075 \u03a9\u00b7cm und einer Durchschlagsfestigkeit im Bereich von 20\u201325 kV\/mm. Die Leitf\u00e4higkeit wird mechanisch durch Zugabe von so viel leitf\u00e4higem F\u00fcllstoff erreicht, dass sich die Partikel ber\u00fchren und ein durchgehendes Netzwerk im Kautschuk bilden.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Punkt ist der Perkolationsschwelle<\/a>. Unterhalb dieser Schwelle \u00e4ndert sich der spezifische Widerstand kaum, egal wie viel F\u00fcllstoff hinzugef\u00fcgt wird. Oberhalb dieser Schwelle kann der spezifische Widerstand bei einer \u00c4nderung der F\u00fcllstoffmenge um mehrere Gr\u00f6\u00dfenordnungen sinken. Aus diesem Grund werden leitf\u00e4hige Werkstoffe gezielt hergestellt und nicht erst in der Produktion gemischt. Deshalb k\u00f6nnen zwei Lieferanten, die \u201ckohlenstoffgef\u00fclltes Silikon\u201d anbieten, Bauteile mit einem Widerstand liefern, der sich um drei Jahrzehnte unterscheidet.<\/p>\n\n\n\n

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Volumenwiderstandsklassen und ihre typischen F\u00fcllstoffe<\/h2>\n\n\n\n
Klassenstufe<\/th>Volumenwiderstand<\/th>Typischer F\u00fcllstoff<\/th>Typische Verwendung<\/th><\/tr><\/thead>
Antistatisch<\/td>10\u2076\u201310\u2078 \u03a9\u00b7cm<\/td>niedrigbeladener Ru\u00df<\/td>Antistatische Unterlagen, Handhabungsschalen<\/td><\/tr>
ESD \/ statische Ableitf\u00e4higkeit<\/td>10\u00b3\u201310\u2076 \u03a9\u00b7cm<\/td>Ru\u00df<\/td>Einbrennofendichtungen, IC-Handhabungsdichtungen<\/td><\/tr>
Leitf\u00e4hig (allgemein)<\/td>10\u00b9\u201310\u00b3 \u03a9\u00b7cm<\/td>Hochbeladener Ru\u00df<\/td>Tastaturkontaktpl\u00e4ttchen, Erdungsplatten<\/td><\/tr>
EMI-Abschirmung, Kohlenstoff<\/td>0,5\u201310 \u03a9\u00b7cm<\/td>Ru\u00df \/ Kohlenstofffaser<\/td>Kosteng\u00fcnstige Geh\u00e4usedichtungen<\/td><\/tr>
EMI-Abschirmung, metallgef\u00fcllt<\/td>0,001\u20130,1 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nickel-Graphit, Silber-Aluminium, Reinsilber<\/td>MIL-DTL-83528 Abschirmdichtungen<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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Zur Information:, Shin-Etsus Standard-Kohlenstoffsorten<\/a> Die Widerstandswerte von EC-BL, EC-BM und EC-BH liegen bei 0,009\u20130,05 \u03a9\u00b7m, entsprechend etwa 0,9\u20135 \u03a9\u00b7cm. Kommerziell erh\u00e4ltliches leitf\u00e4higes Silikon ist im Allgemeinen im Bereich von 0,01 \u03a9\u00b7m bis 10 \u03a9\u00b7m zuverl\u00e4ssig; oberhalb von 100 \u03a9\u00b7m schwankt der Widerstand stark bei geringen Abweichungen des Kohlenstoffgehalts, und die Einhaltung eines konstanten Wertes im Bereich von 10 k\u03a9\u00b7m bis 100 M\u03a9\u00b7m ist in der Produktion schwierig.<\/p>\n\n\n\n

Wie ver\u00e4ndern leitf\u00e4hige F\u00fcllstoffe die mechanischen Eigenschaften?<\/h2>\n\n\n\n

Sie versteifen das Bauteil und beeintr\u00e4chtigen die Rei\u00dffestigkeit. F\u00fcllstoffe, die aus elektrischen Gr\u00fcnden verwendet werden, wirken je nach Belastung entweder als Verst\u00e4rkung oder als Defekt.<\/p>\n\n\n\n

Eigentum<\/th>Standard-Silikon (typisch)<\/th>Kohlenstoffgef\u00fcllt leitf\u00e4hig (typisch)<\/th><\/tr><\/thead>
H\u00e4rte<\/td>Shore A 30\u201370, komplettes Sortiment verf\u00fcgbar<\/td>Shore A 45\u201370, weiche Sorten begrenzt<\/td><\/tr>
Zugfestigkeit<\/td>6\u201310 MPa<\/td>~5\u20136 MPa (\u2248776 psi)<\/td><\/tr>
Dehnung beim Bruch<\/td>300\u2013700%<\/td>~250\u2013350%<\/td><\/tr>
Rei\u00dffestigkeit<\/td>20\u201340 kN\/m<\/td>~85 ppi (\u224815 kN\/m)<\/td><\/tr>
Druckverformungsrest (22 h \/ 175\u00b0C)<\/td>15\u201330%<\/td>H\u00f6her, abh\u00e4ngig von F\u00fcllstoffen<\/td><\/tr>
Farbe<\/td>Beliebig<\/td>Schwarz oder Metallic-Grau f\u00fcr metallgef\u00fcllte<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Zwei Konsequenzen f\u00fcr die Konstruktion. Erstens: Leitf\u00e4higes Silikon mit Shore-A-20-H\u00e4rte und EMV-konformer Leitf\u00e4higkeit ist nicht realisierbar; der erforderliche F\u00fcllstoffanteil l\u00e4sst dies nicht zu. Zweitens: Dichtungskraft und elektrische Kontaktkraft sind gekoppelt \u2013 eine h\u00e4rtere Dichtungsmasse erfordert mehr Kompression, um abzudichten, und diese h\u00f6here Kompression beschleunigt das Setzen einer Dichtung, die gleichzeitig leitf\u00e4hig bleiben muss.<\/p>\n\n\n\n

Beh\u00e4lt leitf\u00e4higes Silikon den gleichen Temperaturbereich bei?<\/h2>\n\n\n\n

Gr\u00f6\u00dftenteils. Kohlenstoffgef\u00fcllte Typen sind weiterhin im Dauereinsatzbereich von etwa \u221255 \u00b0C bis 200 \u00b0C einsetzbar, mit kurzzeitigen Spitzenwerten bis 230 \u00b0C, und behalten die Ozon-, UV- und Witterungsbest\u00e4ndigkeit des Basispolymers bei. Der F\u00fcllstoff ver\u00e4ndert das Siloxan-Grundger\u00fcst nicht.<\/p>\n\n\n\n

Ver\u00e4ndert sich die Stabilit\u00e4t des elektrischen Werts, nicht die Lebensdauer des Bauteils. Wiederholte Temperaturwechsel und lange Kompression ver\u00e4ndern das F\u00fcllstoffnetzwerk geringf\u00fcgig, sodass der Widerstand im Laufe der Nutzungsdauer ansteigt, obwohl das Gummi selbst intakt aussieht. Teams, die einen Prototyp am ersten Tag bei Raumtemperatur testen, beobachten dies selten; es zeigt sich bei R\u00fccksendungen aus der Praxis als intermittierender Kontakt, nicht als gerissene Dichtung. Falls die Anwendung einen maximalen Widerstandswert aufweist, muss dieser nach der thermischen Alterung, nicht vorher, gepr\u00fcft werden.<\/p>\n\n\n\n

Silberbasierte F\u00fcllstoffe bringen ihre eigenen Grenzen mit sich: die galvanische Vertr\u00e4glichkeit mit dem Gegengeh\u00e4use, nicht die Temperatur. Reinsilbergef\u00fclltes Silikon korrodiert in Salznebelatmosph\u00e4re auf blankem Aluminium den Flansch. Daher werden Silber-Aluminium- und Nickel-Graphit-Sorten in MIL-DTL-83528 separat von Reinsilber aufgef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Welche Normen definieren und pr\u00fcfen diese Eigenschaften?<\/h2>\n\n\n\n
Standard<\/th>Was es umfasst<\/th><\/tr><\/thead>
ASTM D257<\/a><\/td>Volumen- und Oberfl\u00e4chenwiderstand von isolierenden und halbleitenden Materialien<\/td><\/tr>
ASTM D991<\/a><\/td>Volumenwiderstand elektrisch leitf\u00e4higer Elastomere<\/td><\/tr>
MIL-DTL-83528<\/a><\/td>Leitf\u00e4hige Elastomer-Dichtungsmaterialien f\u00fcr die EMV-Abschirmung, nach F\u00fcllstoffart<\/td><\/tr>
MIL-STD-285 \/ IEEE 299<\/a><\/td>Messung der Schirmwirkung von Geh\u00e4usen<\/td><\/tr>
ASTM D2240<\/td>Durometer-H\u00e4rte<\/td><\/tr>
ASTM D412 \/ D624<\/td>Zug, Dehnung, Rei\u00dfen<\/td><\/tr>
ASTM D395<\/td>Druckverformungsrest<\/td><\/tr>
RoHS 2011\/65\/EU<\/a><\/td>Beschr\u00e4nkte Stoffe, relevant f\u00fcr metallgef\u00fcllte Sorten<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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Ein Datenblatt, das lediglich \u201cleitf\u00e4hig, 10\u00b2 \u03a9\u201d ohne Pr\u00fcfverfahren angibt, ist keine Spezifikation. Fragen Sie nach dem geltenden Standard, der Dicke und dem Anpressdruck.<\/p>\n\n\n\n

Warum der gemessene Bauteilwiderstand nie mit dem Datenblatt \u00fcbereinstimmt<\/h2>\n\n\n\n

Da der spezifische Widerstand eine Materialeigenschaft und der elektrische Widerstand eine geometrische Folge ist, gilt: R = \u03c1 \u00d7 l \/ A. Eine 1 \u03a9\u00b7cm-Verbindung in einer 0,5 mm dicken, 5 mm\u00b2 gro\u00dfen Kontaktkapsel verh\u00e4lt sich ganz anders als dieselbe Verbindung in einer 3 mm dicken Dichtung.<\/p>\n\n\n\n

Drei Faktoren sind f\u00fcr die Produktion entscheidend:<\/p>\n\n\n\n