5.3.3 常用橡胶的选用
1. 橡胶的选择原则
在电子设备中,橡胶主要作为绝缘、密封、防震材料。选择时,应综合考虑橡胶使用温度范围、力学性能、介电性能、耐化学性、吸水性、耐候性(光氧化、热氧化、湿热、霉菌等)、耐臭氧性、燃烧性、透气性、耐辐射性、加工工艺性及成本等。
2. 橡胶的选用
1)密封橡胶
橡胶制成密封制品一般用于防止流体介质从机械或仪表中泄漏出来,防止外界灰尘、泥沙及气(空气或有害气体)进入密封机构内部。
橡胶密封制品与其他材料的密封制品相比具有以下特点。
(1)具有较高的弹性和较低的泄漏率。
(2)耐热及耐压范围:工作温度范围是-100~+260℃,工作压力范围是10-7~108Pa。
(3)密封制品与被密封表面之间的摩擦力较大。
(4)随着密封直径的增大,其断面尺寸增加不大。
(5)对耦合件的偏心及振动不敏感,对耦合件的加工精度要求不高。
(6)结构简单,装卸方便。
因此,用于制作密封件的橡胶应具有良好的弹性和低压缩永久变形及高耐撕裂性,较好的耐油、防水、防气体泄漏、耐化学品、减震等功能,还应具有较好的耐候性。
适用于制作密封制品的橡胶有:丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、氟橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、氯醚橡胶、丙烯酸酯橡胶等。
2)减震橡胶
减震橡胶的作用是:防止振动、冲击的传递,或者对振动、冲击起缓冲作用。
橡胶的动态弹性模量和阻尼系数随温度而变,在低温范围内变化尤为明显。橡胶的阻尼系数在玻璃化温度下可达到最大值,低于玻璃化温度时,橡胶的弹性模量随温度的降低而急剧增大,橡胶失去弹性,从而失去减震作用。所以,橡胶的玻璃化温度越低,可应用的温度范围越广。据此,橡胶的减震特性以硅橡胶和丁基橡胶为最好,其次是丁苯橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶和顺丁橡胶。丁腈橡胶有较高的玻璃化温度,稍低于室温,能明显地表现出弹性模量和阻尼系数对温度的依赖性。
3)绝缘橡胶
通常非极性的硅橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶耐高压电性能较好,而且耐热性好、耐臭氧性好,是常用的电绝缘胶种,天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶可用于中低压产品;氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化丁基等橡胶由于其耐候性好,所以用于低绝缘程度户外制品。
为改善电性能,降低成本或提高某些绝缘制品的耐热、耐老化性能,通常采用不同的橡胶并用,或者胶接与电性能较好的塑料并用。乙丙橡胶/聚乙烯、交联聚乙烯被广泛地用作耐高压材料。
4)导电橡胶
在橡胶中加入导电填料,可制成导电橡胶,导电填料通常为乙炔炭黑、银、铜、铝等金属粉。导电橡胶具有密封和导电的作用,通常用于电子设备的电磁屏蔽。
5)磁性橡胶
在橡胶中加入永磁材料粉末可得到永磁型磁性橡胶,用于密封。在橡胶中加入微波铁氧体粉末,用于微波吸收,电子隐身。
6)导热橡胶
在橡胶中加入导热填料制成导热橡胶,用于填充发热器件与散热器之间的缝隙,消除界面间热阻,提高界面间热传导性能。