在电磁兼容(EMC)设计与环境密封领域,导电弹性体作为一种关键的功能性材料,通过将导电填料与柔性硅橡胶基体复合,实现了电磁干扰(EMI)屏蔽与结构密封的一体化解决方案。其性能核心取决于导电填料的种类与配比,不同配方直接决定了材料的导电率、屏蔽效能、环境耐受性及成本结构,进而适配于截然不同的应用场景。
一、 核心材料系列与技术特性解析
选择合适的导电弹性体,是一个在导电/屏蔽性能、机械特性、环境稳定性、重量及综合成本之间寻求最优解的工程权衡过程。下表对SEM五大核心系列进行了关键技术参数与特性对比:
| 系列型号 | 导电填料 | 核心特性与定位 | 体积电阻率 (Ω·cm) | 典型屏蔽效能 (dB) | 工作温度范围 (°C) |
| S10 系列 | 镀银玻璃 | 高导电性,高硬度,机械强度优异,适用于对刚性与导电性有双重要求的接口。 | ≤ 0.1 | 平均 95 | -55 ~ +175 |
| S20 系列 | 碳素 | 高性价比解决方案,具备优良的加工性与机械性能,适用于对屏蔽要求中等且需控制成本的商业应用。 | ≤ 10 | 平均 40 | -45 ~ +160 |
| S60 系列 | 镀镍石墨 | 综合性能均衡的商业级标杆,重量轻,耐氧化性能好,在商业与工业领域应用最为广泛。 | ≤ 0.1 | 平均 100 | -55 ~ +160 |
| S70 系列 | 镀银铝 | 专为高频与轻量化优化的方案,兼具良好导电性与低密度,适用于航空航天等对重量敏感的高频设备。 | ≤ 0.008 | 平均 100 | -55 ~ +160 |
| S80 系列 | 镀银铜 | 顶级屏蔽性能的军工级材料,提供极低的体电阻与最高的屏蔽效能,专为最严苛的电磁环境与可的电磁环境与可靠性要求设计。 | ≤ 0.005 | 平均 110 | -45 ~ +125 |
二、形態工藝詳解:
1. 片材與模切:提供標準厚度片材,並可根據客戶圖紙進行 精密模切(Die-cutting),生產平面襯墊、I/O 遮罩墊片、連接器密封墊等。可背膠(PSA)以便安裝。
2. 擠出成型:可製造連續的 擠出型材,常見截面包括:
o 實心/空心圓形、實心/空心矩形、D形、U形、P形剖面。
o 用於機櫃門縫、艙體接合處的長條密封。
3. 共擠成型:可將導電彈性體與非導電矽膠或其他材料共擠,形成一體式複合密封條,兼具多重功能。
4. 模壓成型:適用於 O型環、D型環、複雜3D形狀 的墊片,用於波導法蘭、特殊介面密封。
材料兼容性与认证:
所有系列均以硅橡胶为弹性基体,保证了宽广的工作温度范围、良好的耐候性及压缩永久变形性能。产品符合 RoHS 2.0, REACH, UL 94 V0(可选)等主流行业环保与安全规范,满足全球市场的合规性要求。
三、 行业应用场景适配分析
1. 通信基础设施
• 应用挑战:5G/6G基站天线、滤波器及户外单元需在复杂电磁环境中长期稳定工作,并耐受高低温循环、湿度及紫外线。
• 材料适配:
o S60系列 因其优异的综合性能、耐环境老化特性及合理的成本,成为基站外壳接缝、波导法兰密封的主流选择。
o 在部分对重量有严格限制的天线阵列或卫星通信终端中,可选用更轻的 S70系列。
2. 军事与航空航天
• 应用挑战:车载/舰载电子系统、雷达、航空电子设备面临极端振动、宽温域及高强度电磁对抗环境,要求材料具备顶级屏蔽效能与绝对可靠性。
• 材料适配:
o S80系列 凭借其顶级的导电与屏蔽性能,被指定用于关键军用电子设备的舱体屏蔽密封、军用连接器衬垫等场景。
o S70系列 则在机载设备、卫星载荷等对重量克克计较的高端应用中发挥其轻量化优势。
3. 高端工业与医疗设备
• 应用挑战:工业机器人控制器、MRI核磁共振成像仪等设备需要有效隔离外部干扰或防止内部辐射泄漏,同时满足无尘室或医疗安全标准。
• 材料适配:
o S60系列 广泛用于工业控制柜、测试仪器的EMI密封。
o S80系列 则因其卓越性能与高可靠性,常被用于高端医疗成像设备的屏蔽室门封。
四、 结论
导电弹性体的选型是一项严谨的系统工程,不存在适用于所有场景的“最佳”材料。Schlegel提供的差异化产品谱系,使设计工程师能够依据具体的性能阈值、环境应力、重量预算和成本目标进行精准匹配:
• 追求极限性能与可靠性,S80(镀银铜)系列 是基准选择。
• 针对高频应用并需兼顾减重,S70(镀银铝)系列 提供了专业解决方案。
• 对于广泛的商业与工业应用,S60(镀镍石墨)系列 代表了经过市场验证的均衡之选。