有机硅材料在电源行业中的应用

随着由于高尖端行业持续地不断发展，为了保证电力电源设备在各大行业的应用中性能的稳定性和持久性，消除环境因素(潮气、盐雾、灰尘、振动、热量等)对电力电源设备的影响而导致设备的使用可靠性降低，对电力电源行业提出了更加严格的要求。由于有机硅材料具有的独特性能，防潮、憎水、电气绝缘、耐高低温、化学稳定性等优异性能，有的品种还具有耐辐射、耐油和耐溶剂等特性，物化性能稳定等多种突出的优点，近年来在电源产业领域中得到广泛的发展与应用，是典型技术密集型和高附加值的产品。

（1）电源元器件粘接固定胶

电子元件是电子电路中的基本元素，是将无线电接收机、振荡器、电阻器、电容器、晶体管、二极管等以焊接的方式连接到印刷电路板上组成集成电路。焊点是刚性的，在振动情况下易造成焊点松动，导致电拉弧、短路、信号干扰等现象，严重地甚至直接导致集成电路破坏。

为了保持电子元件运作的稳定性，特别是体积比较大的组件(如大电容、变压器等)等，防止运输和使用过程中由于振动引起的电子元件节点松动，需要通过电子粘接固定胶(主要是单组份缩合型硅酮密封胶)对大型电容、电阻、电感等各种电子元器件和风扇、散热片等机械部件的固定及焊接处辅助补强，以防止因振动或其它外力冲击而产生的焊点撕裂或连接点的撕裂，以及其它内应力损伤，从而提高其电绝缘性能，把受到环境等因素的影响控制到最低。

（2）模块用电源灌封胶

按照市场的需求和科学技术的不断地发展，电器功能使用的稳定性面临着市场严峻的考验，解决设备散热问题成为电源整机小型化设计的关键。电器功率的提高导致电子元件发热量增大以及漏电拉弧等现象，这便要求灌封材料同时具有良好的散热效果和绝缘性能。因为空气导热性差，如果不及时把生成的热量散发掉，容易形成局部高温，同时高温可能会造成电子元件击穿拉弧等，进而可能损伤元器件和组件，从而影响电器电源的可靠性和正常工作周期。据有关资料显示，电子元器件温度每高升2 ℃，产品可靠性能下降10 %；温度升为50 ℃时的寿命只有温升25 ℃时的1/6。有机硅橡胶凭其优良的理化性能和工艺性能成为电源灌封胶的最佳选择，再加入高导热性的绝缘填料(Al2O3、BN、AlN等)便能得到导热绝缘的有机硅灌封胶。随着工艺的不断成熟，导热有机硅灌封胶在电源装备的防护，尤其是在高压大功率元器件组件的防护中起着越来越重要的作用。与其他集中高分子材料相比，硅橡胶有优良的耐高低温性能，能够长期在-60~200 ℃保持弹性，固化时不吸热、不放热、固化后收缩率低、对材料的黏接性能好，并具有优良的电性能和化学稳定性能，耐水、耐臭氧、耐候性，用其灌封LED 产品后可起到防潮、防腐蚀、防震、防尘的作用，稳定电子元件性能。有机硅灌封胶根据所含组分的不同可分为单组份和双组份两种形态，最常见的导热有机硅灌封胶是双组份，A、B 组份构成的，其中根据化学反应机理可分为加成型和缩合型两类硅橡胶，加成型的产品可以深层灌封并且硫化过程中没有低分子物质的产生，收缩率低，对元件或灌封腔体壁的附着力较低，且容易受到居多因素干扰导致催化剂中毒等现象。单组份导热灌缝胶也包括缩合型的和加成型的两种，缩合型的产品一般对基材的附着力很好，但只适合浅层灌封，单组份加成型导热灌缝胶一般需要低温保存，灌胶以后需要加热高温硫化。导热灌封硅橡胶最重要特点是产品具有可修复性，生产电力电子设备时，都希望能够将废弃或损坏的产品回收利用。在不对内部电路造成极大损伤的情况下，想要将刚性的环氧灌封胶和密封材料去除并重新灌注是很困难或不可能的。

（3）PCB 板用披覆胶

有机硅披覆胶，又称三防漆(三防指的是防潮、防盐雾、防霉)，是一种单组份缩合型低粘度(＜1000 cp)涂料，不含有毒溶剂，绿色环保，对各种电路板有良好的附着力，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀，从而提高并延长它们的使用寿命，确保使用的安全性和可靠性。

由于电气电源设备使用环境的多样化，如化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温等环境，线路板可能产生腐蚀、软化、变形、霉变等一系列问题，导致线路板电路出现故障。三防漆由于添加了荧光粉，在荧光灯的照射下可以均匀地涂覆于线路板的表面，形成一层透明的三防保护膜。在诸如含化学环境(例如：燃料、冷却剂等)、震动、湿气、盐喷、潮湿与高温的情况下未使用三防漆的线路板可能被腐蚀、霉菌生长和产生短路等，导致电路出现故障，使用三防漆可保护电路免受损害，从而提高线路板的可靠性，提高其安全系数，并保证长时间的使用寿命。另外，由于三防漆可防止漏电，因此允许更高的功率和更近的印制板间距。从而可满足元件小型化的目的。

披覆胶在未来的热带电工产品、继电器、小型变压器、航海仪表、热工仪表、精密仪器、载波通讯、电子元器的防护及正机防护等方面将起到举足轻重的作用。

（4）导热硅脂和导热泥

导热硅脂是硅油与导热填料通过机械强力搅拌下形成的均匀混合物，为了获得性能优良的导热硅脂，也常常加入一些添加剂(防沉降剂、表面活性剂、硅烷偶联剂等)。硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不固化，可在-50~230 ℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。但是在长期使用过程中，导热硅脂中的硅油会慢慢游离出，导致导热硅脂层变干而裂开，以至影响传热稳定性。

导热泥是以乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂，添加导热填料在一定温度下反应而成的胶状物。由于乙烯基硅油的网状交联，牢固地把导热填料包裹在其中，具有和橡皮泥一样的可塑性。导热泥具有优越的物化性能和机械稳定性，无沉降，不渗油，长时间也能保证产品优异的导热效果。导热硅脂和导热泥都具有优异的电绝缘性、导热性，同时具有低油离度(趋向于零)，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化。它可应用于各种电子产品，电源设备中的发热部件(功率管、可控硅、电热堆等)与散热设施(散热片、散热条、壳体等)之间的接触面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。此类导热材料对产生热的电子元件，提供了极佳的导热效果。如：晶体管、CPU 组装、热敏电阻、温度传感器、汽车电子零部件、汽车冰箱、电源模块、打印机头等，保证电源具有极佳的电性能稳定性，延长电源设备的使用周期。

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