Электропроводящие материалы, диспергированные в непроводящем органическом материале

Электропроводящие материалы, диспергированные в непроводящем органическом материале относятся к области токопроводящих, экранирующих и герметизирующих эластомерных материалов, и применяются в различных радиотехнических ВЧ и СВЧ устройствах гражданского, военного и космического назначения в качестве токопроводящих уплотнителей, элементов экранировки и защиты от электромагнитных помех (ЭМП). Основная задача, решаемая заявляемым изобретением, состоит в создании материала, обладающего повышенной стабильностью объемного сопротивления при воздействии нагревания, растягивания и увеличенному параметру экранировки в диапазоне ВЧ и СВЧ. Поставленная задача решается тем, что в токопроводящий эластомер, состоящий из связующего компонента на основе силикона, или фторсиликона, или этиленпропиленового сополимера, содержащего в качестве электропроводящего наполнителя мелкодисперсные частицы сферической формы с размерами от 50 до 100 мкм алюминия, или графита, или меди, покрытые серебром,согласно предложенному решению, внесены мелкодисперсные частицы сферической формы с размерами от 10 до 40 мкм алюминия, или графита, или меди, покрытые серебром. Дополнительно в состав материала могут быть внесены мелкодисперсные частицы дендритной формы алюминия или меди, покрытые серебром. Основную массу токопроводящего наполнителя составляют сравнительно крупные частицы сферической формы с размерами от 50 до 100 мкм, имеющие ряд преимуществ по сравнению с частицами меньшего размера и более сложной формы: - их производство несет меньшие материальные затраты; - обеспечивается необходимая твердость и эластичность материала; - большая площадь контакта между соседними частицами обеспечивает высокую электрическую проводимость. При этом количество точек контакта на единицу сечения материала сравнительно небольшое, поэтому механическое растягивание и нагревание материала приводит к значительной нестабильности объемного сопротивления материала. Кроме того, высокая объемная доля связующего компонента3, являющегося диэлектриком, обусловленная значительным объемом пустот между частицами наполнителя, заполняющихся связующим компонентом, ухудшает параметр экранировки материала на СВЧ. Для сведения этих недостатков к минимуму необходимо увеличить объемную долю токопроводящего наполнителя в материале. С этой целью в материал, добавляются частицы меньшего размера сферической формы, заполняющие пустоты между частицами большего размера и увеличивающие количество точек контакта2на единицу сечения материала. Еще более выраженный эффект достигается при добавлении частиц дендритной формы, которые деформируются при прессовании изделий, принимая форму пустот между крупными сферическими частицами, и создают большое количество точек контакта. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение объемной доли токопроводящего наполнителя в материале при сохранении других основных физических характеристик, а также увеличение удельного количества точек контакта на единицу сечения. Параметром, однозначно характеризующим объемную долю токопроводящего наполнителя в материале, является плотность материала (поскольку плотность металла в несколько раз выше плотности связующего компонента). Так, у прототипа плотность материала схожего состава составляет около 3,5 г/см3, а плотность заявленного материала превышает 5,0 г/см3. URL: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=0002724650&TypeFile=html (дата обращения: 06.09.2023)