¿Por qué las láminas y varillas de silicona son adecuadas para su uso en las industrias eléctrica y electrónica?

Las láminas y varillas de caucho de silicona no solo se utilizan ampliamente en la industria eléctrica y electrónica, sino que también son un material clave de aislamiento, sellado y protección. Sus aplicaciones van desde componentes básicos de aislamiento hasta dispositivos electrónicos de alta precisión. Esto se debe a sus propiedades físicas y químicas únicas, que son altamente compatibles con los exigentes requisitos de los equipos eléctricos y electrónicos. A continuación se describen sus escenarios de aplicación, uso y características principales de compatibilidad:

Varillas de silicona AHD

Ⅰ. Aplicaciones y uso de láminas y varillas de silicona en la industria eléctrica y electrónica

Las láminas y varillas de silicona son productos sólidos fabricados a partir de materiales de silicona mediante moldeo, extrusión o moldeo por inyección. Se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren aislamiento, sellado, resistencia a la temperatura o protección. Las aplicaciones y usos específicos son los siguientes:

1. Aislamiento, Aislamiento y Fijación

Aplicaciones: Fijación de componentes en ensamblajes de placas de circuito impreso (PCB), espaciado de aislamiento dentro de equipos de alto voltaje, juntas de soporte para devanados de motor/transformador y envoltura o revestimiento aislante para alambres y cables.

Uso: Las láminas/varillas de silicona se pueden cortar en formas específicas (como juntas o tiras) según los requisitos de tamaño del equipo, o se puede usar directamente láminas/varillas estándar. Por ejemplo, en aparamenta de alta tensión, las láminas de silicona pueden servir como barreras aislantes entre componentes activos; Después de soldar PCB, las varillas de silicona pueden llenar los huecos para evitar el desplazamiento de los componentes.

2. Sellado y Protección

Aplicaciones: Sellado a prueba de agua y polvo de componentes electrónicos (como controladores LED y cajas de conexiones para equipos de comunicación para exteriores), sellado de paquetes de baterías (para evitar fugas de electrolitos y la entrada de humedad externa) y protección a prueba de humedad de dispositivos ópticos (como módulos de cámaras).

Uso: Las láminas/varillas de silicona se combinan con carcasas de metal o plástico mediante moldeo o revestimiento para formar una cavidad sellada. Alternativamente, se pueden convertir en juntas tóricas o juntas de sellado para su instalación en las interfaces del dispositivo.

3. Conductividad térmica y disipación de calor.

Aplicaciones: Los materiales de interfaz térmica (TIM) para dispositivos de potencia (como IGBT y chips LED) facilitan la transferencia de calor desde el chip al disipador de calor; y protección térmica para módulos RF de estaciones base 5G.

Uso: Las láminas/varillas de silicona de alta conductividad térmica personalizadas (con coeficientes de conductividad térmica de hasta 1-5 W/m·K) se crean agregando rellenos térmicamente conductores como alúmina y nitruro de boro. Luego, estas láminas/varillas se laminan entre los componentes calefactores y los disipadores de calor, lo que garantiza tanto el aislamiento como la conductividad térmica.

4. Corona y protección contra averías

Aplicaciones: Envoltura aislante para terminales de cables de alto voltaje, protección exterior para casquillos de alto voltaje y sustratos de revestimiento resistentes a la corona para sistemas de radar/antena.

Uso: Envolver o envolver la varilla de silicona alrededor de la superficie de un conductor de alto voltaje aprovecha su alto voltaje de ruptura (generalmente ≥20 kV/mm) y resistencia a la corona para evitar daños por descarga parcial al equipo.

5. Conexión flexible y amortiguación

Aplicaciones: Amortiguación para componentes sensibles a las vibraciones en instrumentos de precisión (como unidades de disco duro y sensores ópticos) y alivio de tensión para conectores enchufables.

Uso: Aprovechando la elasticidad de la silicona (disponible en dureza Shore A de 20 a 80), este material se puede formar en láminas o tiras delgadas para llenar los espacios entre los componentes y absorber la tensión mecánica.

Hojas de silicona de caucho AHD

II. Propiedades principales de las varillas de silicona adecuadas para la industria eléctrica y electrónica

La estructura molecular de la silicona (polisiloxano) (cadena principal -Si-O- + grupos laterales orgánicos) confiere las siguientes propiedades clave, lo que la hace insustituible en el sector eléctrico y electrónico:

1. Excelente aislamiento eléctrico

La silicona cuenta con una resistividad volumétrica de 1×10¹⁴–1×10¹⁶ Ω·cm y una intensidad de campo de ruptura de 20 a 30 kV/mm (superando con creces los 10 a 15 kV/mm de los plásticos comunes como el PVC). Su rendimiento se degrada mínimamente en ambientes húmedos y de alta temperatura. Esto le permite aislar de manera confiable componentes activos en entornos de alto voltaje (por ejemplo, por encima de 10 kV) y alta humedad (por ejemplo, 85 % de humedad relativa en exteriores), evitando cortocircuitos y fugas.

2. Amplio rango de temperatura

El rango de temperatura de funcionamiento de la silicona es de -60 °C a 200 °C (algunas variedades modificadas pueden alcanzar los 300 °C), superando con creces el rango de temperatura de funcionamiento típico de -40 °C a 125 °C para equipos eléctricos y electrónicos. Por ejemplo, en el compartimiento del motor de la electrónica automotriz (alta temperatura) o equipos de comunicación polar (baja temperatura), las láminas/varillas de silicona no se agrietarán ni endurecerán debido a la expansión y contracción térmica, manteniendo sus propiedades de aislamiento.

3. Resistencia a la intemperie y estabilidad química

Los enlaces silicio-oxígeno (Si-O) tienen una alta energía de enlace (aproximadamente 452 kJ/mol), resistiendo los rayos UV, el ozono y la corrosión química (como la ácida, la alcalina y la niebla salina). Resisten el envejecimiento incluso después de una exposición prolongada a ambientes exteriores o industriales. Esto es crucial para los sellos de dispositivos electrónicos exteriores (como inversores fotovoltaicos y estaciones base 5G), ampliando los ciclos de mantenimiento.

4. Baja contracción y estabilidad dimensional

La silicona tiene una tasa de contracción inferior al 0,5% después del curado (reticulación), lo que da como resultado dimensiones precisas después del moldeo. Esto lo hace adecuado para aislar componentes en dispositivos electrónicos de precisión (como zócalos de conectores y juntas de empaque de chips), evitando problemas de contacto causados por la deformación.

5. Flexibilidad y Procesabilidad

La silicona se puede diseñar de manera flexible en varias durezas (Shore A 10-90) y formas (blanda/dura) ajustando su formulación. Las láminas/varillas de silicona blanda (como Shore A 30-50) se utilizan para amortiguar y sellar, mientras que la silicona dura (Shore A 70-90) se utiliza como soporte estructural, cumpliendo con diversos requisitos de aplicación. Además, sus propiedades de fácil corte y moldeado reducen los costos de procesamiento.

6. Cumplimiento de seguridad y medio ambiente

La silicona no contiene halógenos y tiene un bajo contenido de COV (compuestos orgánicos volátiles), lo que cumple con los estándares de la industria electrónica como RoHS y REACH. También produce dióxido de silicio no tóxico tras la combustión, lo que cumple con los requisitos de seguridad de la electrónica médica y los equipos aptos para uso alimentario (como los paneles de control de electrodomésticos de cocina).

Rollo de lámina de silicona con aislamiento térmico AHD

Resumen:

Las láminas y varillas de silicona, con su alto aislamiento, amplia resistencia a la temperatura y a la intemperie, baja contracción y propiedades de fácil procesamiento, se han convertido en un material central para aislamiento, sellado y protección en la industria eléctrica y electrónica. Se utiliza ampliamente en aplicaciones como montaje de placas de circuito, sellado de alto voltaje y disipación térmica. A medida que los dispositivos electrónicos avancen hacia la miniaturización, mayor potencia y uso en exteriores, la demanda de láminas y varillas de silicona seguirá creciendo, particularmente en los sectores 5G, vehículos de nueva energía y fotovoltaico, donde se resaltarán aún más sus ventajas de rendimiento.

Varilla de silicona redonda AHD