【對話專家】電子用硅凝膠知多少?——瓦克專家為你來解答

電子用硅凝膠是什么的？有什么用途？可能在大多數(shù)人的眼中，這個(gè)名詞都是陌生而又遙遠(yuǎn)的， 然而，電子用硅凝膠其實(shí)離我們的生活很近很近，它可能存在于我們的手機(jī)中，可能存在于我們的電腦中，也可能存在于日常的各種智能電器中。。.。。.

今天，小編邀請到來自瓦克化學(xué)大中華區(qū)工業(yè)有機(jī)硅部門高級技術(shù)經(jīng)理Jacky Wang為我們解答電子用硅凝膠的相關(guān)知識，講述他眼中關(guān)于電子用硅凝膠的那些事兒。

本期采訪嘉賓：Jacky Wang

高分子化學(xué)與物理碩士，多年從事有機(jī)硅材料的研發(fā)與技術(shù)工作，現(xiàn)任瓦克化學(xué)（中國）有限公司SEI部門高級技術(shù)經(jīng)理，負(fù)責(zé)華南大區(qū)的電子/照明/工業(yè)/醫(yī)療用有機(jī)硅產(chǎn)品的技術(shù)咨詢。特別在光學(xué)觸摸屏貼合領(lǐng)域，有著多年的經(jīng)驗(yàn)累積，曾多次為各大知名觸摸屏企業(yè)提供整套產(chǎn)品及工藝解決方案。

Q1. Hi Jacky，你好！能不能先為我們解釋一下什么是硅凝膠？

好的，我先解釋下凝膠吧，就是一種似液體又似固體的物質(zhì)，比如豆腐、果凍，甚至我們的肌肉、軟骨組織都是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷哪z。而硅凝膠（silicone gel）是一類基于有機(jī)硅高分子的特殊凝膠，它繼承了有機(jī)硅材料的優(yōu)異的耐溫耐候性、良好的電學(xué)性能以及特殊的機(jī)械性能，在電子領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

上圖是比較常見的硅凝膠，透明的，粘粘的，QQ的

Q2. 跟我們說說，硅凝膠究竟是如何形成的？

這是一個(gè)愛情故事，小烯（Vi）與阿氫（H）在Pt哥的做媒下，牽手成功，隨著他們交流的深入，發(fā)現(xiàn)共同點(diǎn)越來越多，如膠似漆的在一起再也不分離。（小編傻傻懵圈臉。。.。。.）

哈哈，開個(gè)小玩笑，以上內(nèi)容純屬虛構(gòu)，用科學(xué)的解釋方法：硅凝膠在成為凝膠形態(tài)之前，是流動的液態(tài)物質(zhì)。A/B組份混合后，化學(xué)反應(yīng)開始。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系粘度上升，最終變?yōu)榘牍虪顟B(tài)富有彈性的凝膠體。 通常，固化后的硅凝膠顏色多為透明或半透明，密度0.97g/cm3。

不同溫度下，硅凝膠固化速率

在固化過程中，硅凝膠的粘度會越來越高

Q3. 相比其他電子用膠，硅凝膠有什么優(yōu)勢？

作為有機(jī)硅材料，硅凝膠可以在-40℃~180℃長期使用，同時(shí)兼具良好的耐候性與電性能。硅凝膠機(jī)械強(qiáng)度不高，模量在103~105Pa，在冷熱變化過程中應(yīng)力較小。硅凝膠顯得比較柔軟，硬度多用針入度表示；雖然柔軟，在按壓拉扯凝膠發(fā)生形變后，因?yàn)橛薪宦?lián)點(diǎn)的存在，它還會恢復(fù)到原來的狀態(tài)，即具備自我修復(fù)的能力，以及優(yōu)異的減震效果；而硅凝膠的優(yōu)異疏水性以及與基材的良好吸附性，使其在灌封后能將電子元器件很好地與外界隔絕。

硅凝膠對電子元器件起到防塵、防潮、減震、絕緣四大保護(hù)作用；可以用來涂覆、也可灌封；其透明或半透明的外觀可以方便檢查原件故障，在修理完原件之后，也只需重新灌封。其性能也易于調(diào)控，比如通過不同的A/B比例可以調(diào)控其固化后的硬度；而通過催化劑、抑制劑、溫度等不同的因素就可以調(diào)控其固化速度；增加功能材料就可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱導(dǎo)電，諸多妙用實(shí)在是精密電子元器件、連接器、IGBT、集成線路板等保護(hù)的不二之選。

總之，如若一款凝膠的透明低、粘度低、硬度柔軟、有彈性，它可能是一款普通凝膠；如若它能夠做到低離子含量固化后，不滲油、阻尼性好、高透明度，它可能是一款瓦克的硅凝膠！

Q4. 瓦克電子硅凝膠系列中，有哪些值得推薦的產(chǎn)品？

這個(gè)問題真是問到點(diǎn)子上了！剛才，我介紹了一些硅凝膠的特性，如果將其中的某些性能發(fā)揮至極致，就可應(yīng)用于不同的部件之中，發(fā)揮最大的功效！我就簡單介紹一下瓦克電子硅凝膠中的幾款性能卓越的“佼佼者”。

1號：室溫快固第一名

——SEMCOSIL? 949 UV

在室溫快固的道路上，無能出其右者，2分鐘/25℃即可固化，甩開其它一眾凝膠不知多少個(gè)身位。Shore 00 40硬度算得上是凝膠中的“硬漢”，低粘度200mPa.s，追求效率并有可加熱要求的客戶可以看過來。

2號：耐“毒”高手——SEMCOSIL? 927 F

分子鏈中引入了F元素，百“毒”不侵，單組份免去混膠過程，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，特別適合環(huán)境中存在有害氣體，接觸化學(xué)試劑，而又需要凝膠的提供柔軟保護(hù)的場合。F元素的引入，使其分子間距離縮小，排列緊密，不容易讓氣體滲入，也讓它的密度達(dá)到了1.27g/cm3之高。

3號：高導(dǎo)熱基材——SilGel? 651

硅凝膠是導(dǎo)熱墊片的基材，也是導(dǎo)熱填料的載體，為了更高的導(dǎo)熱率，需要提高凝膠載粉能力，而SilGel? 651就是一款粘度僅有200mPa.s，同時(shí)其針入度為73mm/10（9.38g錐）的低粘度、低硬度凝膠，1：1的混合比例，特別適合做高導(dǎo)熱墊片的基材，以及精密電子部件的灌封。

4號：超強(qiáng)的耐高/低溫性能

——SEMCOSIL? 915 HT/920 LT

普通硅凝膠可在-40℃至180℃之間長期使用，而瓦克的915 HT/920 LT改寫了耐溫的上下限，其中915HT獨(dú)特的分子設(shè)計(jì)，使其耐熱性輕松征服210℃的制高點(diǎn)，可支持客戶進(jìn)行更高功率的元器件的設(shè)計(jì)。而920 LT可以輕松Hold住低于-60℃的環(huán)境，實(shí)驗(yàn)表明，即使在低達(dá)-120℃的溫度下，它依然保持著彈性。

5號：全能擔(dān)當(dāng)——SilGel? 612

如果說上面四款均是在某些性能方面獨(dú)樹一幟，612只能算一個(gè)均衡的全面型選手。高透明度、壓敏無底涂粘接、良好的阻尼性、UL-94HB阻燃、1：1雙組分可調(diào)配、低離子含量、1000mPa.s粘度不高不低，每項(xiàng)看似平凡，卻綜合著不平凡，均衡的性能比，使其用途廣泛。

以上就是本期瓦克為您帶來的電子硅凝膠小科普。今后，瓦克將為您奉上更多您可能未曾聽聞的產(chǎn)品故事，比如關(guān)于汽車的每一次點(diǎn)火，高鐵的每一次加速，飛輪的每一次轉(zhuǎn)動。我們下一期瓦克【對話專家】再見啦！