{"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\/fr\/conductive-silicone-properties\/","title":{"rendered":"Propri\u00e9t\u00e9s des silicones conductrices\u00a0: classes de r\u00e9sistivit\u00e9, charges et limites de conception"},"content":{"rendered":"

La plupart des recherches sur les propri\u00e9t\u00e9s conductrices du silicone renvoient les m\u00eames deux phrases\u00a0: \u201c\u00a0silicone plus noir de carbone, conducteur d\u2019\u00e9lectricit\u00e9\u00a0\u201d. Cela ne suffit pas pour sp\u00e9cifier une pi\u00e8ce. Sans conna\u00eetre le degr\u00e9 de r\u00e9sistivit\u00e9, le type de charge et la variation de duret\u00e9, il est impossible de comparer les devis ou de pr\u00e9voir le comportement de la pi\u00e8ce apr\u00e8s des cycles de compression.<\/p>\n\n\n\n

Le silicone conducteur est un caoutchouc de silicone standard (PDMS) charg\u00e9 de noir de carbone, de graphite recouvert de nickel ou de charges \u00e0 base d'argent jusqu'\u00e0 la formation d'un chemin conducteur continu. Sa r\u00e9sistivit\u00e9 volumique varie d'environ 0,001 \u03a9\u00b7cm (pour les silicones charg\u00e9es en argent) \u00e0 10\u2078 \u03a9\u00b7cm (pour les silicones antistatiques). Sa r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur, au froid et aux intemp\u00e9ries est comparable \u00e0 celle du polym\u00e8re de base.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Qu'est-ce qui rend le silicone conducteur ?<\/h2>\n\n\n\n

Rien dans le polym\u00e8re lui-m\u00eame. Le caoutchouc de silicone de base est un isolant, avec une r\u00e9sistivit\u00e9 volumique d'environ 10\u00b9\u2074\u201310\u00b9\u2075 \u03a9\u00b7cm et une rigidit\u00e9 di\u00e9lectrique de l'ordre de 20\u201325 kV\/mm. La conductivit\u00e9 est ajout\u00e9e m\u00e9caniquement, par l'incorporation d'une quantit\u00e9 suffisante de charge conductrice pour que les particules se touchent et forment un r\u00e9seau continu \u00e0 travers le caoutchouc.<\/p>\n\n\n\n

Ce point est le seuil de percolation<\/a>. En dessous de ce seuil, la r\u00e9sistivit\u00e9 reste quasiment inchang\u00e9e, quelle que soit la quantit\u00e9 de charge ajout\u00e9e. Au-del\u00e0, elle peut chuter de plusieurs ordres de grandeur pour une variation de charge de 1 \u00e0 2%. C'est pourquoi les silicones conducteurs sont formul\u00e9s et non m\u00e9lang\u00e9s en atelier, et pourquoi deux fournisseurs proposant du \u201c silicone charg\u00e9 en carbone \u201d peuvent livrer des pi\u00e8ces dont la r\u00e9sistance diff\u00e8re de plus de dix ordres de grandeur.<\/p>\n\n\n\n

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Grades de r\u00e9sistivit\u00e9 volumique et leurs charges typiques<\/h2>\n\n\n\n
classe de niveau<\/th>r\u00e9sistivit\u00e9 volumique<\/th>produit de remplissage typique<\/th>Utilisation typique<\/th><\/tr><\/thead>
Antistatique<\/td>10\u2076\u201310\u2078 \u03a9\u00b7cm<\/td>Noir de carbone \u00e0 faible charge<\/td>Coussinets dissipateurs d'\u00e9lectricit\u00e9 statique, plateaux de manutention<\/td><\/tr>
Dissipation \u00e9lectrostatique<\/td>10\u00b3\u201310\u2076 \u03a9\u00b7cm<\/td>Noir de carbone<\/td>Joints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 pour fours de rodage, joints de manipulation pour circuits int\u00e9gr\u00e9s<\/td><\/tr>
Conducteur (g\u00e9n\u00e9ral)<\/td>10\u00b9\u201310\u00b3 \u03a9\u00b7cm<\/td>Noir de carbone \u00e0 haute charge<\/td>pastilles de contact pour clavier, plaques de mise \u00e0 la terre<\/td><\/tr>
Blindage EMI, carbone<\/td>0,5\u201310 \u03a9\u00b7cm<\/td>Noir de carbone \/ fibre de carbone<\/td>Joints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 pour bo\u00eetiers \u00e0 bas co\u00fbt<\/td><\/tr>
Blindage EMI, rempli de m\u00e9tal<\/td>0,001\u20130,1 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nickel-graphite, argent-aluminium, argent pur<\/td>Joints de blindage MIL-DTL-83528<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n\n\n\n

\u00c0 titre de r\u00e9f\u00e9rence, Les qualit\u00e9s de carbone standard de Shin-Etsu<\/a> Les r\u00e9sistances des silicones conducteurs EC-BL, EC-BM et EC-BH se situent entre 0,009 et 0,05 \u03a9\u00b7m, soit environ entre 0,9 et 5 \u03a9\u00b7cm. Les silicones conducteurs disponibles dans le commerce pr\u00e9sentent g\u00e9n\u00e9ralement une r\u00e9sistance fiable entre 0,01 \u03a9\u00b7m et 10 \u03a9\u00b7m\u00a0; au-del\u00e0 de 100 \u03a9\u00b7m, la r\u00e9sistance fluctue fortement en fonction de la teneur en carbone, et il est difficile de maintenir une valeur constante dans la plage de 10 k\u03a9\u00b7m \u00e0 100 M\u03a9\u00b7m en production.<\/p>\n\n\n\n

Comment les charges conductrices modifient-elles les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques\u00a0?<\/h2>\n\n\n\n

Elles rigidifient la pi\u00e8ce et diminuent sa r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9chirure. Le remplissage, pr\u00e9sent pour des raisons \u00e9lectriques, se comporte soit comme un renfort, soit comme un d\u00e9faut, selon la charge appliqu\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Propri\u00e9t\u00e9<\/th>Silicone standard (typique)<\/th>conducteur charg\u00e9 en carbone (typique)<\/th><\/tr><\/thead>
Duret\u00e9<\/td>Shore A 30\u201370, gamme compl\u00e8te disponible<\/td>Shore A 45\u201370, cat\u00e9gories de sable mou limit\u00e9es<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance \u00e0 la traction<\/td>6\u201310 MPa<\/td>~5\u20136 MPa (\u2248776 psi)<\/td><\/tr>
Allongement \u00e0 la rupture<\/td>300\u2013700%<\/td>~250\u2013350%<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9chirure<\/td>20\u201340 kN\/m<\/td>~85 ppi (\u224815 kN\/m)<\/td><\/tr>
compression r\u00e9sistive (22 h \/ 175 \u00b0C)<\/td>15\u201330%<\/td>Plus \u00e9lev\u00e9, d\u00e9pendant du produit de comblement<\/td><\/tr>
Couleur<\/td>N'importe lequel<\/td>Noir ou gris m\u00e9tallis\u00e9 pour les versions remplies de m\u00e9tal<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Deux cons\u00e9quences pour la conception. Premi\u00e8rement, il est impossible d'obtenir un silicone conducteur de duret\u00e9 Shore A 20 avec une r\u00e9sistivit\u00e9 au niveau des interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques\u00a0; la charge de remplissage n\u00e9cessaire ne le permettrait pas. Deuxi\u00e8mement, la force d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et la force de contact \u00e9lectrique sont li\u00e9es\u00a0: un compos\u00e9 plus dur n\u00e9cessite une compression plus importante pour assurer l'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, et une compression accrue acc\u00e9l\u00e8re la prise du joint qui doit \u00e9galement rester conducteur.<\/p>\n\n\n\n

Le silicone conducteur conserve-t-il la m\u00eame plage de temp\u00e9rature\u00a0?<\/h2>\n\n\n\n

En g\u00e9n\u00e9ral, oui. Les grades charg\u00e9s en carbone conservent une plage de temp\u00e9ratures de fonctionnement continue d'environ -55 \u00b0C \u00e0 200 \u00b0C, avec de br\u00e8ves excursions jusqu'\u00e0 230 \u00b0C, et pr\u00e9servent la r\u00e9sistance \u00e0 l'ozone, aux UV et aux intemp\u00e9ries du polym\u00e8re de base. La charge ne modifie pas la structure du siloxane.<\/p>\n\n\n\n

Ce qui change, c'est la stabilit\u00e9 de la valeur \u00e9lectrique, et non la dur\u00e9e de vie de la pi\u00e8ce. Les cycles thermiques r\u00e9p\u00e9t\u00e9s et une compression prolong\u00e9e alt\u00e8rent l\u00e9g\u00e8rement le r\u00e9seau de remplissage, ce qui entra\u00eene une augmentation de la r\u00e9sistance au fil du temps, m\u00eame si le caoutchouc lui-m\u00eame semble intact. Les \u00e9quipes testant un prototype \u00e0 temp\u00e9rature ambiante d\u00e8s le premier jour constatent rarement ce ph\u00e9nom\u00e8ne\u00a0; il se manifeste sur le terrain par des contacts intermittents, et non par un joint fissur\u00e9. Si l'application pr\u00e9sente une limite de r\u00e9sistance, celle-ci doit \u00eatre test\u00e9e apr\u00e8s vieillissement thermique, et non avant.<\/p>\n\n\n\n

Les charges \u00e0 base d'argent pr\u00e9sentent leur propre limite\u00a0: la compatibilit\u00e9 galvanique avec le bo\u00eetier d'accouplement, et non la temp\u00e9rature. Le silicone charg\u00e9 d'argent pur, en contact avec de l'aluminium nu dans un environnement de brouillard salin, corrode la bride. C'est pourquoi la norme MIL-DTL-83528 r\u00e9pertorie les nuances argent-aluminium et nickel-graphite s\u00e9par\u00e9ment de l'argent pur.<\/p>\n\n\n\n

Quelles normes d\u00e9finissent et testent ces propri\u00e9t\u00e9s ?<\/h2>\n\n\n\n
Standard<\/th>Ce qu'il couvre<\/th><\/tr><\/thead>
ASTM D257<\/a><\/td>R\u00e9sistivit\u00e9 volumique et superficielle des mat\u00e9riaux isolants et semi-conducteurs<\/td><\/tr>
ASTM D991<\/a><\/td>R\u00e9sistivit\u00e9 volumique des \u00e9lastom\u00e8res conducteurs d'\u00e9lectricit\u00e9<\/td><\/tr>
MIL-DTL-83528<\/a><\/td>Mat\u00e9riaux de joints en \u00e9lastom\u00e8re conducteur pour blindage EMI, par type de charge<\/td><\/tr>
MIL-STD-285 \/ IEEE 299<\/a><\/td>Mesure de l'efficacit\u00e9 de blindage des enceintes<\/td><\/tr>
ASTM D2240<\/td>Duret\u00e9 au durom\u00e8tre<\/td><\/tr>
ASTM D412 \/ D624<\/td>R\u00e9sistance \u00e0 la traction, allongement, d\u00e9chirure<\/td><\/tr>
ASTM D395<\/td>R\u00e9manence de compression<\/td><\/tr>
RoHS 2011\/65\/UE<\/a><\/td>Substances r\u00e9glement\u00e9es, pertinentes pour les qualit\u00e9s charg\u00e9es en m\u00e9tal<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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Une fiche technique mentionnant uniquement \u201c\u00a0conductivit\u00e9, 10\u00b2 \u03a9\u00a0\u201d sans pr\u00e9ciser la m\u00e9thode d'essai n'est pas une sp\u00e9cification. Il convient de demander quelle norme, pour quelle \u00e9paisseur et sous quelle pression de contact.<\/p>\n\n\n\n

Pourquoi la r\u00e9sistance mesur\u00e9e d'un composant ne correspond jamais \u00e0 la fiche technique<\/h2>\n\n\n\n

La r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9tant une propri\u00e9t\u00e9 du mat\u00e9riau et la r\u00e9sistance une propri\u00e9t\u00e9 g\u00e9om\u00e9trique, R = \u03c1 \u00d7 l \/ A. Un compos\u00e9 de 1 \u03a9\u00b7cm dans une pastille de contact de 0,5 mm d'\u00e9paisseur et de 5 mm\u00b2 se comporte tr\u00e8s diff\u00e9remment du m\u00eame compos\u00e9 dans un joint de section 3 mm.<\/p>\n\n\n\n

Trois facteurs pr\u00e9dominent dans la production :<\/p>\n\n\n\n