碳化钨/铝复合粒子抑制电化学腐蚀的铝。beplay官方免费下载
一个持续的问题在设计可靠的电磁兼容屏蔽是铝的电化学腐蚀。如何防止电化学腐蚀铝框架,如果接触一个包含non-aluminum EMI导电粒子?beplay官方免费下载铬酸盐转化涂层长期以来一直用于减少铝的腐蚀速率,但随着RoHS限制铬(VI),这个问题变得越来越严重。这个问题的一个可行的解决方案是一个铝合金导电填料制成EMI垫圈生产几乎没有铝腐蚀。不含银或镍,但它提供了出色的屏蔽效能与长期稳定。本文介绍了电化学腐蚀的机理,以及它如何影响垫片材料的选择。
电化学腐蚀
与氧化、电化学腐蚀是由电子转移过程,发生在两个不同的金属在腐蚀环境中。在这种情况下,每个金属的自然氧化特性增强,这样更容易氧化的金属腐蚀速率高于经验将是它不会接触到其他金属。不易氧化的金属腐蚀速率低于正常的经历。
一般来说,金属的电位序图可以用来预测金属腐蚀更快或更慢当放入联系(图1)。金属的位置在图表中显示哪个更高贵(阴极)和更活跃(阳极)。相距越远的金属系列,电化学腐蚀的可能性就越大。
问题就在于此。铝是一种非常活跃——容易形成一个自然氧化层。金属通常选择EMI屏蔽不容易氧化。将两种金属,以及潜在的电化学腐蚀。
典型的导电填料
橡胶垫圈的EMI屏蔽通常充满了金属或金属包覆粒子提供高电导率。beplay官方免费下载镀银粒子通常是选择高绩效和长期beplay官方免费下载稳定的应用程序中,因为银是最需要导电金属氧化甚至有点导电。基于电压序列图,如果把银接触铝在腐蚀性环境中,铝腐蚀速率将大大增加,因为电耦合。出于这个原因,一些制造商选择镍或镀镍石墨作为non-silver替代填料。然而,研究表明,这可能会导致更多的铝腐蚀比镀银填料。起初,这看起来可能与电压序列图,但有一个可行的解释。
而电系列适用于相互接触的金属和金属合金,核/壳粒子的行为是一个更复杂的电耦合机制。beplay官方免费下载在一篇发表于2004年IEEE / EMC研讨会,[1]这是证明了核/壳粒子的电特性的核心材料,而不是涂料。beplay官方免费下载因此,镀镍石墨粒子的行为更像石墨比镍、铝和镀铝会表现更像比银。
盐雾腐蚀测试用氟硅橡胶垫圈充满镀铝和镀镍石墨粒子的预测行为遵循证明的核心材料。beplay官方免费下载铝腐蚀,以减肥的优惠券接触铝垫圈,明显高于镍比银/石墨/铝(图2)。这一发现是由石墨是另一端的电位序aluminum-thereby建立一个强大的电偶一个铝框。
一种改进的导电填料
早期的研究的基础上,看起来最好的导电填料的垫片接触铝是铝。然而,铝电电阻形式自然氧化层,使铝无机导电填料粒子的好选择。beplay官方免费下载值得注意的是,有一个桥接技术的氧化层铝粒子的粒子没有加一个金属的导电涂层。beplay官方免费下载[2]
独特的粒子都有一个铝碳化钨涂层的核心。实际上碳化钨(WC)粒子穿透氧化铝层,作为电子铝粒子之beplay官方免费下载间流动的多个高速公路(图3)。碳化钨金属本身并不是一个,但它有一个电阻率与不锈钢(70μΩ-cm)。粉末电阻率测量结果显示这种复合粒子的有效性比纯铝(图4)。
碳化钨的最好的特性是,它几乎没有与铝电耦合。它是一个电流的惰性材料。这使得复合WC-Al粒子非常兼容铝框架,好像铝接触铝。盐雾测试用优惠券接触铝氟硅橡胶垫圈充满WC-aluminum,银/铝,镍/石墨确认上级兼容性WC-aluminum粒子(图5)。
使用的填充材料是EMI屏蔽衬垫,属性除了铝兼容性很重要。垫圈充满70%的重量45-μm直径WC-aluminum填料被送到一个认证测试实验室进行分析。测试方法中所描述的标准mil -迪泰- 83528 c。
WC-aluminum填料的一个有趣的方面是,它具有良好的屏蔽性能,尽管它不如镀银导电填充材料(图6和7)。其它材料,如镍/石墨,也显示这种行为。
潜在的使用WC-Aluminum
考虑有益属性的组合表现出由WC-aluminum粉、创意产品设计师无疑会为这种独特的材料找到多种用途。
高腐蚀环境
海洋环境是特别严重的高腐蚀情况几乎任何导电金属接触铝会导致铝点蚀。WC-aluminum将这些环境的理想选择。
高硫环境下
银是特别容易反应与环境硫磺。黑色的硫化银,表面上的垫片充满镀银填料将大大增加其电阻率。暴露于燃油蒸汽的情况下是不可避免的将受益于non-silver填料,WC-aluminum。
强烈的化学接触
某些医疗和军事应用要求暴露在强烈的漂白剂等化学消毒。许多金属受到这种治疗的影响。抗碳化钨是一种化学物质,它能增强复合材料的耐化学性WC-aluminum粒子。
总结
电化学腐蚀是一个反复出现的问题产品设计师必须面对的铝。解决方案是防止铝的电偶的形成。EMI垫圈的导电填料有最少的电化学腐蚀铝是一个独特的WC-aluminum复合粒子。
引用
(1。境Pawlowych”通电的弹性填料材料为EMI屏蔽应用程序兼容,”2004年IEEE / EMC研讨会。
(2。]R.J.摄影师,“电流的导电填料兼容,”美国专利5175056。