{"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\/nl\/conductive-silicone-properties\/","title":{"rendered":"Eigenschappen van geleidende siliconen: soortelijke weerstand, vulstoffen en ontwerpbeperkingen"},"content":{"rendered":"

De meeste zoekopdrachten naar geleidende siliconen eigenschappen leveren dezelfde twee resultaten op: "silicone plus roet, geleidt elektriciteit." Dat is niet voldoende om een onderdeel te specificeren. Zonder informatie over de soortelijke weerstand, het type vulstof en de hardheidsverandering kun je offertes niet vergelijken of voorspellen hoe het onderdeel zich gedraagt na compressiecycli.<\/p>\n\n\n\n

Geleidende siliconen zijn standaard siliconenrubber (PDMS) waaraan koolstofzwart, vernikkeld grafiet of vulstoffen op zilverbasis zijn toegevoegd totdat een continu geleidend pad ontstaat. De volumeweerstand varieert van ongeveer 0,001 \u03a9\u00b7cm (zilvergevuld) tot 10\u2078 \u03a9\u00b7cm (antistatische varianten). De hitte-, koude- en weersbestendigheid blijft vrijwel gelijk aan die van het basispolymeer.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Waarom is siliconen geleidend?<\/h2>\n\n\n\n

Niets in het polymeer zelf. Basissiliconenrubber is een isolator met een volumeweerstand van ongeveer 10\u00b9\u2074\u201310\u00b9\u2075 \u03a9\u00b7cm en een di\u00eblektrische sterkte in het bereik van 20\u201325 kV\/mm. Geleidbaarheid wordt mechanisch toegevoegd door voldoende geleidende vulstof toe te voegen, zodat de deeltjes elkaar raken en een continu netwerk door het rubber vormen.<\/p>\n\n\n\n

Dat punt is het percolatiedrempel<\/a>. Onder dit punt verandert de soortelijke weerstand nauwelijks, ongeacht hoeveel vulstof je toevoegt. Over dit punt heen kan de soortelijke weerstand met meerdere ordes van grootte dalen bij een verandering van 1\u20132% in de vulstofbelasting. Dit is de reden waarom geleidende materialen worden samengesteld en niet in de fabriek worden gemengd, en waarom twee leveranciers die "met koolstof gevulde siliconen" aanbieden, onderdelen kunnen leveren met een weerstand die wel dertig jaar van elkaar verschilt.<\/p>\n\n\n\n

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

Volumeweerstandsklassen en hun typische vulstoffen<\/h2>\n\n\n\n
Klas<\/th>Volumeweerstand<\/th>Typische vulstof<\/th>Typisch gebruik<\/th><\/tr><\/thead>
Antistatisch<\/td>10\u2076\u201310\u2078 \u03a9\u00b7cm<\/td>Laagbelast roet<\/td>Antistatische pads, transportbakken<\/td><\/tr>
ESD \/ statisch dissipatief<\/td>10\u00b3\u201310\u2076 \u03a9\u00b7cm<\/td>Koolstofzwart<\/td>Inbrandovenafdichtingen, IC-handlingpakkingen<\/td><\/tr>
Geleidend (algemeen)<\/td>10\u00b9\u201310\u00b3 \u03a9\u00b7cm<\/td>Hoogwaardig roet<\/td>Toetsenbordcontactpillen, aardingspads<\/td><\/tr>
EMI-afscherming, koolstof<\/td>0,5\u201310 \u03a9\u00b7cm<\/td>Koolstofzwart \/ koolstofvezel<\/td>Voordelige behuizingspakkingen<\/td><\/tr>
EMI-afscherming, metaalgevuld<\/td>0,001\u20130,1 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nikkel-grafiet, zilver-aluminium, puur zilver<\/td>MIL-DTL-83528 afschermingspakkingen<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

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

Ter referentie, De standaard koolstofkwaliteiten van Shin-Etsu<\/a> (EC-BL \/ EC-BM \/ EC-BH) hebben een weerstand van 0,009\u20130,05 \u03a9\u00b7m, oftewel ongeveer 0,9\u20135 \u03a9\u00b7cm. Commercieel verkrijgbare geleidende siliconen zijn over het algemeen betrouwbaar tussen 0,01 \u03a9\u00b7m en 10 \u03a9\u00b7m; boven de 100 \u03a9\u00b7m fluctueert de weerstand sterk bij kleine variaties in koolstofgehalte, en het is moeilijk om een constante waarde te handhaven in de band van 10 k\u03a9\u00b7m\u2013100 M\u03a9\u00b7m tijdens de productie.<\/p>\n\n\n\n

Hoe veranderen geleidende vulstoffen de mechanische eigenschappen?<\/h2>\n\n\n\n

Ze verstevigen het onderdeel, maar verminderen de scheursterkte. Vulmateriaal dat om elektrische redenen is aangebracht, fungeert nog steeds als versteviging of als een defect, afhankelijk van de belasting.<\/p>\n\n\n\n

Eigendom<\/th>Standaard siliconen (typisch)<\/th>Koolstofgevuld geleidend (typisch)<\/th><\/tr><\/thead>
Hardheid<\/td>Shore A 30\u201370, volledig assortiment beschikbaar<\/td>Shore A 45\u201370, beperkte zachte kwaliteiten<\/td><\/tr>
Treksterkte<\/td>6\u201310 MPa<\/td>~5\u20136 MPa (\u2248776 psi)<\/td><\/tr>
Rek bij breuk<\/td>300\u2013700%<\/td>~250\u2013350%<\/td><\/tr>
Scheursterkte<\/td>20\u201340 kN\/m<\/td>~85 ppi (\u224815 kN\/m)<\/td><\/tr>
Compressie-instelperiode (22 uur \/ 175\u00b0C)<\/td>15\u201330%<\/td>Hoger, afhankelijk van vulstoffen<\/td><\/tr>
Kleur<\/td>Elk<\/td>Zwart, of metallic grijs voor metaalgevulde varianten.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Twee gevolgen voor het ontwerp. Ten eerste is het niet mogelijk om een geleidende siliconenkit met een hardheid van Shore A 20 en een EMI-weerstand te verkrijgen; de benodigde vulstof maakt dat onmogelijk. Ten tweede zijn de afdichtingskracht en de elektrische contactkracht met elkaar verbonden: een hardere kit vereist meer compressie om af te dichten, en meer compressie versnelt het uitharden van een pakking die tegelijkertijd geleidend moet blijven.<\/p>\n\n\n\n

Behoudt geleidende siliconen hetzelfde temperatuurbereik?<\/h2>\n\n\n\n

Meestal wel. Met koolstof versterkte varianten blijven continu bestand tegen temperaturen van ongeveer -55 \u00b0C tot 200 \u00b0C, met korte uitschieters naar 230 \u00b0C, en behouden de ozon-, UV- en weersbestendigheid van het basispolymeer. De vulstof verandert de siloxaanstructuur niet.<\/p>\n\n\n\n

Wat verandert, is de stabiliteit van de elektrische waarde, niet de levensduur van het onderdeel. Herhaalde warmtecycli en langdurige compressie veranderen het vulmateriaal enigszins, waardoor de weerstand in de loop van de levensduur toeneemt, terwijl het rubber zelf er nog goed uitziet. Teams die een prototype op de eerste dag bij kamertemperatuur testen, zien dit zelden; het komt in de praktijk naar voren als intermitterend contact, niet als een gescheurde pakking. Als de toepassing een maximale weerstand heeft, moet die maximale weerstand na thermische veroudering worden getest, niet ervoor.<\/p>\n\n\n\n

Vulstoffen op zilverbasis hebben hun eigen beperking: galvanische compatibiliteit met de behuizing, niet temperatuur. Zuiver met zilver gevulde siliconen tegen kaal aluminium in een zoutnevelomgeving corroderen de flens. Daarom worden zilver-aluminium en nikkel-grafietlegeringen in MIL-DTL-83528 apart van zuiver zilver vermeld.<\/p>\n\n\n\n

Welke normen defini\u00ebren en toetsen deze eigenschappen?<\/h2>\n\n\n\n
Standaard<\/th>Wat het omvat<\/th><\/tr><\/thead>
ASTM D257<\/a><\/td>Volume- en oppervlakte-weerstand van isolerende en halfgeleidende materialen<\/td><\/tr>
ASTM D991<\/a><\/td>Volumeweerstand van elektrisch geleidende elastomeren<\/td><\/tr>
MIL-DTL-83528<\/a><\/td>Geleidende elastomeerpakkingmaterialen voor EMI-afscherming, per type vulstof<\/td><\/tr>
MIL-STD-285 \/ IEEE 299<\/a><\/td>Meting van de afschermingseffectiviteit van behuizingen<\/td><\/tr>
ASTM D2240<\/td>Durometerhardheid<\/td><\/tr>
ASTM D412 \/ D624<\/td>Treksterkte, rek, scheur<\/td><\/tr>
ASTM D395<\/td>Compressieset<\/td><\/tr>
RoHS 2011\/65\/EU<\/a><\/td>Beperkte stoffen, relevant voor metaalgevulde kwaliteiten.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Een gegevensblad met alleen de vermelding "geleidend, 10\u00b2 \u03a9" zonder testmethode is geen specificatie. Vraag naar de norm, de dikte en de contactdruk.<\/p>\n\n\n\n

Waarom de gemeten weerstand van een onderdeel nooit overeenkomt met de waarde in het datasheet.<\/h2>\n\n\n\n

Omdat soortelijke weerstand een materiaaleigenschap is en weerstand een geometrisch resultaat. R = \u03c1 \u00d7 l \/ A. Een verbinding met een soortelijke weerstand van 1 \u03a9\u00b7cm in een contactplaat van 0,5 mm dik en 5 mm\u00b2 gedraagt zich heel anders dan dezelfde verbinding in een pakking met een doorsnede van 3 mm.<\/p>\n\n\n\n

Drie factoren spelen een dominante rol in de productie:<\/p>\n\n\n\n