{"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\/pl\/conductive-silicone-properties\/","title":{"rendered":"W\u0142a\u015bciwo\u015bci przewodz\u0105cego silikonu: stopnie rezystywno\u015bci, wype\u0142niacze i ograniczenia projektowe"},"content":{"rendered":"

Wi\u0119kszo\u015b\u0107 wyszukiwa\u0144 dotycz\u0105cych w\u0142a\u015bciwo\u015bci przewodz\u0105cych silikonu zwraca te same dwa wiersze: \u201csilikon z sadz\u0105, przewodzi pr\u0105d\u201d. To nie wystarczy, aby okre\u015bli\u0107 cz\u0119\u015b\u0107. Bez klasy rezystywno\u015bci, rodzaju wype\u0142niacza i zmiany twardo\u015bci nie mo\u017cna por\u00f3wnywa\u0107 ofert ani przewidywa\u0107 zachowania cz\u0119\u015bci po cyklach \u015bciskania.<\/p>\n\n\n\n

Silikon przewodz\u0105cy to standardowa guma silikonowa (PDMS) wype\u0142niona sadz\u0105, grafitem niklowanym lub wype\u0142niaczami na bazie srebra, a\u017c do utworzenia ci\u0105g\u0142ej \u015bcie\u017cki przewodz\u0105cej. Rezystywno\u015b\u0107 obj\u0119to\u015bciowa waha si\u0119 od oko\u0142o 0,001 \u03a9\u00b7cm (wype\u0142nienie srebrem) do 10\u2078 \u03a9\u00b7cm (klasy antystatyczne). Odporno\u015b\u0107 na ciep\u0142o, zimno i warunki atmosferyczne pozostaje zbli\u017cona do polimeru bazowego.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Co sprawia, \u017ce silikon jest przewodz\u0105cy?<\/h2>\n\n\n\n

Nic w samym polimerze. Bazowa guma silikonowa jest izolatorem o rezystywno\u015bci skro\u015bnej oko\u0142o 10\u00b9\u2074\u201310\u00b9\u2075 \u03a9\u00b7cm i wytrzyma\u0142o\u015bci dielektrycznej w zakresie 20\u201325 kV\/mm. Przewodno\u015b\u0107 jest zwi\u0119kszana mechanicznie poprzez dodanie wystarczaj\u0105cej ilo\u015bci przewodz\u0105cego wype\u0142niacza, tak aby cz\u0105steczki styka\u0142y si\u0119 ze sob\u0105 i tworzy\u0142y ci\u0105g\u0142\u0105 sie\u0107 w gumie.<\/p>\n\n\n\n

Ten punkt jest pr\u00f3g przesi\u0105kania<\/a>. Poni\u017cej tego progu rezystywno\u015b\u0107 praktycznie si\u0119 nie zmienia, niezale\u017cnie od ilo\u015bci dodanego wype\u0142niacza. W jego pobli\u017cu rezystywno\u015b\u0107 mo\u017ce spa\u015b\u0107 o kilka rz\u0119d\u00f3w wielko\u015bci przy zmianie obci\u0105\u017cenia rz\u0119du 1\u20132%. Dlatego w\u0142a\u015bnie gatunki przewodz\u0105ce s\u0105 opracowywane, a nie mieszane na hali produkcyjnej, i dlaczego dw\u00f3ch dostawc\u00f3w podaj\u0105cych \u201csilikon wype\u0142niony w\u0119glem\u201d mo\u017ce dostarczy\u0107 cz\u0119\u015bci r\u00f3\u017cni\u0105ce si\u0119 rezystancj\u0105 o trzy dekady.<\/p>\n\n\n\n

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

Klasy rezystywno\u015bci obj\u0119to\u015bciowej i ich typowe wype\u0142niacze<\/h2>\n\n\n\n
Klasa<\/th>Rezystywno\u015b\u0107 obj\u0119to\u015bciowa<\/th>Typowy wype\u0142niacz<\/th>Typowe zastosowanie<\/th><\/tr><\/thead>
Antystatyczny<\/td>10\u2076\u201310\u2078 \u03a9\u00b7cm<\/td>Sadza w\u0119glowa o niskim \u0142adunku<\/td>Podk\u0142adki rozpraszaj\u0105ce \u0142adunki elektrostatyczne, tace manipulacyjne<\/td><\/tr>
ESD \/ rozpraszanie \u0142adunk\u00f3w statycznych<\/td>10\u00b3\u201310\u2076 \u03a9\u00b7cm<\/td>Sadza<\/td>Uszczelki do piec\u00f3w do wypalania, uszczelki do uk\u0142ad\u00f3w scalonych<\/td><\/tr>
Przewodz\u0105cy (og\u00f3lny)<\/td>10\u00b9\u201310\u00b3 \u03a9\u00b7cm<\/td>Sadza w\u0119glowa o du\u017cej zawarto\u015bci<\/td>Tabletki kontaktowe klawiatury, podk\u0142adki uziemiaj\u0105ce<\/td><\/tr>
Ekranowanie EMI, w\u0119giel<\/td>0,5\u201310 \u03a9\u00b7cm<\/td>Sadza \/ w\u0142\u00f3kno w\u0119glowe<\/td>Niedrogie uszczelki obud\u00f3w<\/td><\/tr>
Ekranowanie EMI, wype\u0142nione metalem<\/td>0,001\u20130,1 \u03a9\u00b7cm<\/td>Nikiel-grafit, srebro-aluminium, czyste srebro<\/td>Uszczelki ekranuj\u0105ce MIL-DTL-83528<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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

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

Dla por\u00f3wnania, Standardowe gatunki w\u0119gla Shin-Etsu<\/a> Rezystancja (EC-BL \/ EC-BM \/ EC-BH) mie\u015bci si\u0119 w zakresie 0,009\u20130,05 \u03a9\u00b7m, tj. oko\u0142o 0,9\u20135 \u03a9\u00b7cm. Komercyjnie dost\u0119pny silikon przewodz\u0105cy jest zazwyczaj niezawodny w zakresie od 0,01 \u03a9\u00b7m do 10 \u03a9\u00b7m; powy\u017cej 100 \u03a9\u00b7m rezystancja gwa\u0142townie si\u0119 waha przy niewielkich wahaniach zawarto\u015bci w\u0119gla, a utrzymanie sta\u0142ej warto\u015bci w zakresie 10 k\u03a9\u00b7m\u2013100 M\u03a9\u00b7m jest trudne w produkcji.<\/p>\n\n\n\n

W jaki spos\u00f3b wype\u0142niacze przewodz\u0105ce zmieniaj\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne?<\/h2>\n\n\n\n

Usztywniaj\u0105 one element i zmniejszaj\u0105 jego wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na rozdarcie. Wype\u0142niacz, kt\u00f3ry znajduje si\u0119 tam ze wzgl\u0119d\u00f3w elektrycznych, nadal zachowuje si\u0119 jak wzmocnienie lub defekt, w zale\u017cno\u015bci od obci\u0105\u017cenia.<\/p>\n\n\n\n

Nieruchomo\u015b\u0107<\/th>Standardowy silikon (typowy)<\/th>Przewodz\u0105cy wype\u0142niony w\u0119glem (typowy)<\/th><\/tr><\/thead>
Twardo\u015b\u0107<\/td>Shore A 30\u201370, dost\u0119pny pe\u0142ny zakres<\/td>Shore A 45\u201370, ograniczone mi\u0119kkie stopnie<\/td><\/tr>
Wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na rozci\u0105ganie<\/td>6\u201310 MPa<\/td>~5\u20136 MPa (\u2248776 psi)<\/td><\/tr>
Wyd\u0142u\u017cenie przy zerwaniu<\/td>300\u2013700%<\/td>~250\u2013350%<\/td><\/tr>
Wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na rozdarcie<\/td>20\u201340 kN\/m<\/td>~85 ppi (\u224815 kN\/m)<\/td><\/tr>
Odkszta\u0142cenie trwa\u0142e po \u015bciskaniu (22 godz. \/ 175\u00b0C)<\/td>15\u201330%<\/td>Wy\u017cszy, zale\u017cny od wype\u0142niacza<\/td><\/tr>
Kolor<\/td>Ka\u017cdy<\/td>Czarny lub metaliczny szary w przypadku wype\u0142nie\u0144 metalowych<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Dwie konsekwencje dla projektu. Po pierwsze, nie mo\u017cna oczekiwa\u0107 silikonu przewodz\u0105cego o twardo\u015bci Shore'a A 20 i rezystywno\u015bci na poziomie EMI; wymagana ilo\u015b\u0107 wype\u0142niacza nie pozwoli na osi\u0105gni\u0119cie tego celu. Po drugie, si\u0142a uszczelniaj\u0105ca i si\u0142a styku elektrycznego s\u0105 ze sob\u0105 sprz\u0119\u017cone \u2013 twardszy materia\u0142 wymaga wi\u0119kszego docisku, aby uszczelni\u0107, a wi\u0119kszy docisk przyspiesza wi\u0105zanie na uszczelce, kt\u00f3ra r\u00f3wnie\u017c musi nadal przewodzi\u0107.<\/p>\n\n\n\n

Czy silikon przewodz\u0105cy zachowuje ten sam zakres temperatur?<\/h2>\n\n\n\n

W wi\u0119kszo\u015bci. Gatunki wype\u0142nione w\u0119glem nadal pracuj\u0105 w temperaturach od -55\u00b0C do 200\u00b0C w spos\u00f3b ci\u0105g\u0142y, z kr\u00f3tkimi skokami do 230\u00b0C, zachowuj\u0105c jednocze\u015bnie odporno\u015b\u0107 na ozon, promieniowanie UV i warunki atmosferyczne polimeru bazowego. Wype\u0142niacz nie zmienia szkieletu siloksanowego.<\/p>\n\n\n\n

Zmienia si\u0119 stabilno\u015b\u0107 warto\u015bci elektrycznej, a nie trwa\u0142o\u015b\u0107 cz\u0119\u015bci. Powtarzaj\u0105ce si\u0119 cykle nagrzewania i d\u0142ugie \u015bciskanie nieznacznie zmieniaj\u0105 struktur\u0119 wype\u0142nienia, przez co rezystancja ro\u015bnie w miar\u0119 u\u017cytkowania, podczas gdy sama guma wygl\u0105da dobrze. Zespo\u0142y testuj\u0105ce prototyp w temperaturze pokojowej pierwszego dnia rzadko spotykaj\u0105 si\u0119 z tym zjawiskiem; w wynikach bada\u0144 terenowych pojawia si\u0119 ono jako przerywany kontakt, a nie jako p\u0119kni\u0119ta uszczelka. Je\u015bli aplikacja ma g\u00f3rny limit rezystancji, nale\u017cy go przetestowa\u0107 po starzeniu cieplnym, a nie przed nim.<\/p>\n\n\n\n

Wype\u0142niacze na bazie srebra nak\u0142adaj\u0105 w\u0142asne ograniczenia: kompatybilno\u015b\u0107 galwaniczna z obudow\u0105, a nie temperatura. Silikon wype\u0142niony czystym srebrem w kontakcie z go\u0142ym aluminium w \u015brodowisku mg\u0142y solnej powoduje korozj\u0119 ko\u0142nierza. Dlatego norma MIL-DTL-83528 oddzielnie wymienia gatunki srebra z aluminium i niklu z grafitem, a nie czyste srebro.<\/p>\n\n\n\n

Kt\u00f3re normy definiuj\u0105 i testuj\u0105 te w\u0142a\u015bciwo\u015bci?<\/h2>\n\n\n\n
Standard<\/th>Co obejmuje<\/th><\/tr><\/thead>
ASTM D257<\/a><\/td>Rezystywno\u015b\u0107 obj\u0119to\u015bciowa i powierzchniowa materia\u0142\u00f3w izolacyjnych i p\u00f3\u0142przewodnikowych<\/td><\/tr>
ASTM D991<\/a><\/td>Rezystywno\u015b\u0107 obj\u0119to\u015bciowa elastomer\u00f3w przewodz\u0105cych pr\u0105d elektryczny<\/td><\/tr>
MIL-DTL-83528<\/a><\/td>Materia\u0142y uszczelniaj\u0105ce z elastomeru przewodz\u0105cego do ekranowania EMI wed\u0142ug rodzaju wype\u0142niacza<\/td><\/tr>
MIL-STD-285 \/ IEEE 299<\/a><\/td>Pomiar skuteczno\u015bci ekranowania obud\u00f3w<\/td><\/tr>
ASTM D2240<\/td>Twardo\u015b\u0107 durometru<\/td><\/tr>
ASTM D412 \/ D624<\/td>Rozci\u0105ganie, wyd\u0142u\u017cenie, rozdarcie<\/td><\/tr>
ASTM D395<\/td>Zestaw kompresyjny<\/td><\/tr>
RoHS 2011\/65\/UE<\/a><\/td>Substancje obj\u0119te ograniczeniami, istotne dla gatunk\u00f3w wype\u0142nionych metalem<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

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

Karta katalogowa podaj\u0105ca jedynie \u201cprzewodz\u0105cy, 10\u00b2 \u03a9\u201d bez podania metody badania nie jest specyfikacj\u0105. Zapytaj, jaka norma, jaka grubo\u015b\u0107 i pod jakim naciskiem styka si\u0119 z materia\u0142em.<\/p>\n\n\n\n

Dlaczego zmierzona rezystancja cz\u0119\u015bci nigdy nie zgadza si\u0119 z warto\u015bci\u0105 podan\u0105 w karcie katalogowej<\/h2>\n\n\n\n

Poniewa\u017c rezystywno\u015b\u0107 jest w\u0142a\u015bciwo\u015bci\u0105 materia\u0142u, a rezystancja jest wynikiem geometrii. R = \u03c1 \u00d7 l \/ A. Zwi\u0105zek o g\u0119sto\u015bci 1 \u03a9\u00b7cm w pigu\u0142ce kontaktowej o grubo\u015bci 0,5 mm i powierzchni 5 mm\u00b2 zachowuje si\u0119 zupe\u0142nie inaczej ni\u017c ten sam zwi\u0105zek w przekroju uszczelki o grubo\u015bci 3 mm.<\/p>\n\n\n\n

W produkcji dominuj\u0105 trzy czynniki:<\/p>\n\n\n\n