随着电子产品的高集成化、轻薄化和高可靠性要求的不断提升,传统的封装和保护材料已难以满足其苛刻的性能需求。在众多材料中,有机硅凝胶(Silicone Gel)凭借其优异的柔软性、电绝缘性、热稳定性和耐候性能,成为电子、汽车、新能源、医疗等多个领域中备受青睐的封装与灌封材料。本文易立安将从产品定义、性能优势、应用领域、使用方式及选型建议等方面,全面解析有机硅凝胶的应用价值。
有机硅凝胶是一种基于聚硅氧烷结构的高分子材料,常以A/B双组分液体形式供应,混合后常温或加温固化,形成柔软的弹性凝胶。其硬度远低于普通有机硅橡胶,手感类似果冻,具备出色的柔韧性和回弹性,能够有效缓冲外力冲击,并维持较长时间的性能稳定。
典型产品如:ELAPLUS SIGEL 1806 、ELAPLUS SIGEL 8605、ELAPLUS SIGEL 3006等,具有良好的透明性、低应力、高绝缘等特点,适用于多种精密电子的保护封装。
有机硅凝胶固化后形成高度柔软的结构,硬度一般在Shore 00或更低范围,可提供出色的机械缓冲能力,特别适合防止线路板、电芯或元件在运输和使用过程中的震动、跌落损伤。
凝胶具有很高的体积电阻率(通常 >10¹⁴ Ω·cm)和击穿电压,可有效隔离电流、防止短路,特别适合应用在高压电源模块、LED驱动电源、变压器等领域。
有机硅结构天然具备优异的耐高低温性能,一般可在 -50°C 至 200°C 的宽广温度范围内长期使用,满足多种工业设备在极端气候下的工作要求。
由于凝胶不固化成完全刚性结构,因此在器件热膨胀或收缩过程中可缓冲形变,避免应力集中。同时,大多数硅凝胶具备一定的“可剥离”特性,返修时可轻松剥离、不损伤元件。
部分硅凝胶具备极高的透光率,可用于需要光学清晰度的场景,如光电传感器、LED光源封装等。
BMS(电池管理系统)中大量精密传感器、芯片需承受高压与温度变化。硅凝胶的低应力、高绝缘性可为其提供长效保护,防止腐蚀、击穿、氧化,延长使用寿命。
LED封装要求透明、防水、防氧化,硅凝胶不但透光性优异,且可应对户外照明的高低温变化,是LED路灯、装饰灯、显示屏电源板的理想封装材料。
通信电源设备需长期运行在高压、户外、高频状态下。硅凝胶可提供良好绝缘与耐候性能,并降低模块内部的机械应力与热应力。
医疗电子要求封装材料生物兼容、易拆卸、透明性强。硅凝胶正好满足这一特殊需求,用于体温感应器、脑电采集模块、便携式检测仪器等。
控制器系统中,电路板需要面对复杂电磁环境和高强度振动。硅凝胶不仅吸震,还具备出色的电绝缘屏蔽特性,是军工与自动化行业的首选材料。
根据不同使用场景和性能需求,选择硅凝胶时建议关注以下参数:
参数 | 说明 |
---|---|
粘度(Pa·s) | 决定了流动性和灌封性能 |
硬度(Shore 00) | 决定了材料柔软程度 |
击穿电压(kV/mm) | 与电绝缘能力相关 |
透光率 (%) | 用于光学类应用需高透光 |
固化方式 | 常温 or 加热 |
回弹性 | 长期抗压能力 |
项目 | 有机硅凝胶 | 环氧树脂 | 聚氨酯凝胶 |
---|---|---|---|
柔软性 | ★★★★★ | ★ | ★★ |
返修性 | ★★★★★ | ★ | ★ |
电绝缘性 | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ |
耐候性 | ★★★★★ | ★★ | ★★★ |
固化时间 | 适中 | 较长 | 较快 |
成本 | 中等偏高 | 低 | 中等 |
结论:当封装场景对柔软性、电气安全性、环境适应性要求极高时,选择硅凝胶更为合适,尤其适用于中高端应用领域。
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