خود سیلیکون معمولی ضد - استاتیک نیست. در مقابل ، عایق خوبی است و مستعد تولید و تجمع برق استاتیک است.با این حال ، سیلیکون را می توان از طریق تکنیک های اصلاح ویژه با ضد - ویژگی های استاتیک یا رسانا وقف کرد.
1. چرا سیلیکون معمولی ضد- استاتیک نیست؟
ساختار شیمیایی خواص را تعیین می کند: زنجیره اصلی ژل سیلیس یک ساختار پایدار است که از اتم های متناوب سیلیکون (SI) و اکسیژن (O) متناوب تشکیل شده است ، در حالی که زنجیره های جانبی معمولاً گروه های متیل بی اثر ({0}} ch₃) یا گروه های وینیل هستند ({1}}} ch {= ch₂). این ساختار مولکولی بسیار پایدار است و هیچ الکترون یا یونهایی آزادانه متحرک ندارد.
مقاومت بالا: دقیقاً به دلیل عدم وجود حامل های بار است که مقاومت به حجم ژل سیلیس خالص بسیار زیاد است ، به طور معمول از 10 درجه تا 10 Ω · سانتی متر. این تعداد نشان می دهد که تقریباً هیچ برق را انجام نمی دهد و یک ماده عایق عالی است.
خطر تجمع برق استاتیک: به دلیل خاصیت عایق بندی عالی آن ، هنگامی که محصولات سیلیکون در برابر آن مالش می دهند ، با سایر مواد مانند پلاستیک یا پارچه در تماس یا جدا از هم قرار می گیرند ، هزینه های تولید شده نمی توانند توسط خودشان انجام شوند و بر روی سطح جمع می شوند و برق استاتیک تشکیل می دهند. این در برخی از سناریوهای کاربردی بسیار خطرناک است.
2. چگونه می توان سیلیکون ساخت و دارای ویژگی های استاتیک/رسانا ضد {1}؟
به منظور استفاده از سیلیکون در محیط های حساس به برق استاتیک ، لازم است کانال هایی برای حرکت بار از طریق روش های اصلاح فیزیکی ایجاد شود.
روشهای اصلی به شرح زیر است:
الف) اضافه کردن پرکننده های رسانا (اصلی ترین و مؤثر ترین روش) :
به طور یکنواخت مواد رسانا را به نسبت خاصی در ماتریس ژل سیلیس مخلوط کنید تا یک شبکه رسانا تشکیل شود.
پرکننده های مبتنی بر کربن-: مانند سیاه کربن ، نانولوله های کربن (CNT) ، گرافن. کربن مشکی متداول ترین و هزینه-}}} است که می تواند در نمرات مختلف اعم از ضد- استاتیک تا رسانا تهیه شود. اشکال این است که معمولاً فقط سیاه ساخته می شود. پرکننده های فلزی: مانند پودر نقره ای (AG) ، نقره- پودر مس روکش شده ، پودر نیکل و غیره. پرکننده های فلزی دارای هدایت الکتریکی عالی هستند ، اما بسیار گران هستند و معمولاً در مزارع با الزامات محافظت از الکترومغناطیسی بسیار بالا (EMI) استفاده می شوند.
پوشش سطح: آبکاری نیکل ، آبکاری طلا و سایر تیمارها بر روی سطح محصولات سیلیکون تشکیل شده انجام می شود تا آنها را با یک لایه رسانا فلزی وقف کند. این روش پرهزینه است و خطر لایه برداری از پوشش وجود دارد.
ب) عوامل ضد استاتیک دائمی (نوع یونی) را اضافه کنید
عوامل آنتی استاتیک یونی ویژه را در ژل سیلیس مخلوط کنید. این مواد افزودنی به سطح محصولات مهاجرت می کنند ، رطوبت را از هوا جذب می کنند و یک فیلم آب نازک تشکیل می دهند. مولکول های آب می توانند در یونها یون شوند و از این طریق برق استاتیک را از طریق مکانیسم جذب رطوبت و هدایت از بین ببرند.
مزایا: می توان آن را در رنگ های مختلف مخلوط کرد (برخلاف کربن سیاه که فقط می تواند سیاه باشد) و تأثیر نسبتاً کمی بر خصوصیات مکانیکی اصلی مواد پایه دارد. ضرر: اثر آنتی استاتیک به رطوبت محیطی بستگی دارد. این اثر در یک محیط بسیار خشک ، مانند داخل خانه در شمال در زمستان ، بسیار کاهش می یابد.