{"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\/it\/conductive-silicone-properties\/","title":{"rendered":"Propriet\u00e0 del silicone conduttivo: gradi di resistivit\u00e0, riempitivi e limiti di progettazione"},"content":{"rendered":"

La maggior parte delle ricerche sulle propriet\u00e0 del silicone conduttivo restituisce sempre le stesse due frasi: "silicone pi\u00f9 nerofumo, conduce l'elettricit\u00e0". Questo non \u00e8 sufficiente per specificare un componente. Senza conoscere il grado di resistivit\u00e0, il tipo di riempitivo e la variazione di durezza, non \u00e8 possibile confrontare i preventivi o prevedere il comportamento del componente dopo i cicli di compressione.<\/p>\n\n\n\n

Il silicone conduttivo \u00e8 una gomma siliconica standard (PDMS) caricata con nerofumo, grafite nichelata o cariche a base di argento fino a formare un percorso conduttivo continuo. La resistivit\u00e0 volumetrica varia da circa 0,001 \u03a9\u00b7cm (caricato con argento) a 10\u2078 \u03a9\u00b7cm (variet\u00e0 antistatiche). La resistenza al calore, al freddo e agli agenti atmosferici rimane pressoch\u00e9 invariata rispetto al polimero di base.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Cosa rende il silicone conduttivo?<\/h2>\n\n\n\n

Nulla \u00e8 presente nel polimero stesso. La gomma siliconica di base \u00e8 un isolante, con una resistivit\u00e0 volumetrica di circa 10\u00b9\u2074\u201310\u00b9\u2075 \u03a9\u00b7cm e una rigidit\u00e0 dielettrica nell'intervallo 20\u201325 kV\/mm. La conduttivit\u00e0 viene aggiunta meccanicamente, caricando una quantit\u00e0 sufficiente di riempitivo conduttivo in modo che le particelle si tocchino e formino una rete continua attraverso la gomma.<\/p>\n\n\n\n

Quel punto \u00e8 il soglia di percolazione<\/a>. Al di sotto di tale soglia, la resistivit\u00e0 si modifica a malapena, indipendentemente dalla quantit\u00e0 di riempitivo aggiunto. Superata questa soglia, la resistivit\u00e0 pu\u00f2 diminuire di diversi ordini di grandezza con una variazione di 1\u20132% nel carico. Questo \u00e8 il motivo per cui i materiali conduttivi vengono formulati, non miscelati in officina, e perch\u00e9 due fornitori che propongono "silicone caricato con carbonio" possono consegnare componenti con resistenze distanti trent'anni.<\/p>\n\n\n\n

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Gradi di resistivit\u00e0 volumetrica e relativi riempitivi tipici<\/h2>\n\n\n\n
Classe di grado<\/th>resistivit\u00e0 volumetrica<\/th>Riempitivo tipico<\/th>Uso tipico<\/th><\/tr><\/thead>
Antistatico<\/td>10\u2076\u201310\u2078 \u03a9\u00b7cm<\/td>nerofumo a basso carico<\/td>Tamponi antistatici, vassoi di movimentazione<\/td><\/tr>
ESD \/ dissipativo statico<\/td>10\u00b3\u201310\u2076 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nero di carbonio<\/td>Guarnizioni per forni di rodaggio, guarnizioni per la movimentazione di circuiti integrati<\/td><\/tr>
Conduttivo (generale)<\/td>10\u00b9\u201310\u00b3 \u03a9\u00b7cm<\/td>nerofumo ad alto carico<\/td>Pillole di contatto per tastiera, elettrodi di messa a terra<\/td><\/tr>
Schermatura EMI, carbonio<\/td>0,5\u201310 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nero di carbonio \/ fibra di carbonio<\/td>Guarnizioni per contenitori a basso costo<\/td><\/tr>
Schermatura EMI, riempita di metallo<\/td>0,001\u20130,1 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nichel-grafite, argento-alluminio, argento puro<\/td>Guarnizioni di schermatura MIL-DTL-83528<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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

Per riferimento, Gradi di carbonio standard di Shin-Etsu<\/a> (EC-BL \/ EC-BM \/ EC-BH) si attestano tra 0,009 e 0,05 \u03a9\u00b7m, ovvero circa 0,9-5 \u03a9\u00b7cm. Il silicone conduttivo disponibile in commercio \u00e8 generalmente affidabile tra 0,01 \u03a9\u00b7m e 10 \u03a9\u00b7m; al di sopra di 100 \u03a9\u00b7m, la resistenza oscilla fortemente con piccole variazioni di carbonio, e mantenere un valore costante nella banda 10 k\u03a9\u00b7m-100 M\u03a9\u00b7m \u00e8 difficile in produzione.<\/p>\n\n\n\n

In che modo i riempitivi conduttivi modificano le propriet\u00e0 meccaniche?<\/h2>\n\n\n\n

Irrigidiscono il componente e ne riducono la resistenza allo strappo. Il materiale di riempimento, presente per motivi elettrici, si comporta comunque come rinforzo o come un difetto, a seconda del carico.<\/p>\n\n\n\n

Propriet\u00e0<\/th>Silicone standard (tipico)<\/th>Conduttivo riempito di carbonio (tipico)<\/th><\/tr><\/thead>
Durezza<\/td>Shore A 30\u201370, gamma completa disponibile<\/td>Shore A 45\u201370, gradi di morbidezza limitati<\/td><\/tr>
Resistenza alla trazione<\/td>6\u201310 MPa<\/td>~5\u20136 MPa (\u2248776 psi)<\/td><\/tr>
Allungamento a rottura<\/td>300\u2013700%<\/td>~250\u2013350%<\/td><\/tr>
Resistenza allo strappo<\/td>20\u201340 kN\/m<\/td>~85 ppi (\u224815 kN\/m)<\/td><\/tr>
Compressione tesa (22 ore \/ 175 \u00b0C)<\/td>15\u201330%<\/td>Pi\u00f9 alto, dipendente dal riempitivo<\/td><\/tr>
Colore<\/td>Qualunque<\/td>Nero o grigio metallizzato per riempiti di metallo<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Due conseguenze per la progettazione. In primo luogo, non \u00e8 possibile richiedere silicone conduttivo Shore A 20 con resistivit\u00e0 a livello EMI; la quantit\u00e0 di riempitivo necessaria non lo permetterebbe. In secondo luogo, la forza di tenuta e la forza di contatto elettrico sono correlate: un composto pi\u00f9 duro richiede una maggiore compressione per sigillare, e una maggiore compressione accelera l'indurimento di una guarnizione che deve anche continuare a essere conduttiva.<\/p>\n\n\n\n

Il silicone conduttivo mantiene lo stesso intervallo di temperatura?<\/h2>\n\n\n\n

Nella maggior parte dei casi s\u00ec. I gradi caricati con carbonio mantengono comunque un intervallo di temperatura continuo da circa -55 \u00b0C a 200 \u00b0C, con brevi picchi fino a 230 \u00b0C, e conservano la resistenza all'ozono, ai raggi UV e agli agenti atmosferici del polimero di base. Il riempitivo non altera la struttura di base del silossano.<\/p>\n\n\n\n

Ci\u00f2 che cambia \u00e8 la stabilit\u00e0 del valore elettrico, non la durata del componente. I ripetuti cicli termici e la compressione prolungata alterano leggermente la rete di riempitivo, per cui la resistenza tende ad aumentare nel corso della vita utile, mentre la gomma stessa appare intatta. I team che testano un prototipo a temperatura ambiente il primo giorno raramente riscontrano questo problema; nei resi dal campo si manifesta come un contatto intermittente, non come una guarnizione incrinata. Se l'applicazione ha un limite massimo di resistenza, tale limite deve essere testato dopo l'invecchiamento termico, non prima.<\/p>\n\n\n\n

I materiali di riempimento a base d'argento introducono un ulteriore limite: la compatibilit\u00e0 galvanica con l'alloggiamento di accoppiamento, non la temperatura. Il silicone caricato con argento puro a contatto con l'alluminio nudo in un ambiente con nebbia salina corrode la flangia. Per questo motivo, la norma MIL-DTL-83528 elenca separatamente le leghe argento-alluminio e nichel-grafite dall'argento puro.<\/p>\n\n\n\n

Quali norme definiscono e verificano queste propriet\u00e0?<\/h2>\n\n\n\n
Standard<\/th>Cosa copre<\/th><\/tr><\/thead>
ASTM D257<\/a><\/td>Resistivit\u00e0 volumetrica e superficiale di materiali isolanti e semiconduttori<\/td><\/tr>
ASTM D991<\/a><\/td>Resistivit\u00e0 volumetrica degli elastomeri elettricamente conduttivi<\/td><\/tr>
MIL-DTL-83528<\/a><\/td>Materiali elastomerici conduttivi per guarnizioni di schermatura EMI, per tipo di riempitivo<\/td><\/tr>
MIL-STD-285 \/ IEEE 299<\/a><\/td>Misurazione dell'efficacia di schermatura degli involucri<\/td><\/tr>
ASTM D2240<\/td>Durezza Durometro<\/td><\/tr>
ASTM D412 \/ D624<\/td>Trazione, allungamento, strappo<\/td><\/tr>
ASTM D395<\/td>set di compressione<\/td><\/tr>
RoHS 2011\/65\/UE<\/a><\/td>Sostanze soggette a restrizioni, rilevanti per i gradi con carica metallica<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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Una scheda tecnica che riporta solo "conduttivo, 10\u00b2 \u03a9" senza un metodo di prova non costituisce una specifica. Chiedete a quale standard si riferisce, a quale spessore e a quale pressione di contatto.<\/p>\n\n\n\n

Perch\u00e9 la resistenza misurata di un componente non corrisponde mai a quella riportata nella scheda tecnica?<\/h2>\n\n\n\n

Poich\u00e9 la resistivit\u00e0 \u00e8 una propriet\u00e0 del materiale e la resistenza \u00e8 una conseguenza geometrica, R = \u03c1 \u00d7 l \/ A. Un composto con resistivit\u00e0 di 1 \u03a9\u00b7cm in una pastiglia di contatto spessa 0,5 mm e con una sezione trasversale di 5 mm\u00b2 si comporta in modo molto diverso dallo stesso composto in una guarnizione con una sezione trasversale di 3 mm.<\/p>\n\n\n\n

Nella produzione prevalgono tre fattori:<\/p>\n\n\n\n