Silikon biasa itu sendiri bukan anti - statis. Sebaliknya, ini adalah isolator yang baik dan cenderung menghasilkan dan mengumpulkan listrik statis.Namun, Silikon dapat diberkahi dengan anti - properti statis atau konduktif melalui teknik modifikasi khusus.
1. Mengapa silikon biasa tidak anti - statis?
Struktur kimia menentukan sifat: rantai utama silika gel adalah struktur stabil yang terdiri dari atom silikon (SI) dan oksigen (O) bolak -balik, sedangkan rantai samping biasanya merupakan gugus metil inert (- ch₃) atau kelompok vinil (- ch =. Struktur molekul ini sangat stabil dan tidak memiliki elektron atau ion yang dapat dipindahkan secara bebas.
Resistivitas tinggi: Justru karena tidak adanya pembawa muatan bahwa resistivitas volume gel silika murni sangat tinggi, biasanya mulai dari 10¹² hingga 10¹⁵ Ω · cm. Jumlah ini menunjukkan bahwa ia hampir tidak memiliki listrik dan merupakan bahan isolasi yang sangat baik.
Risiko akumulasi listrik statis: Karena sifat isolasi yang sangat baik, ketika produk silikon bergesekan, bersentuhan dengan atau terpisah dari bahan lain seperti plastik atau kain, muatan yang dihasilkan tidak dapat dilakukan sendiri dan akan menumpuk di permukaan, membentuk listrik statis. Ini sangat berbahaya dalam beberapa skenario aplikasi.
2. Bagaimana cara membuat silikon memiliki anti - properti statis/konduktif?
Untuk memungkinkan silikon dapat digunakan di lingkungan yang peka terhadap listrik statis, perlu membuat saluran untuk gerakan muatan melalui metode modifikasi fisik.
Metode utamanya adalah sebagai berikut:
a) Menambahkan pengisi konduktif (metode yang paling umum dan efektif) :
Campurkan zat konduktif secara seragam dalam proporsi tertentu ke dalam matriks gel silika untuk membentuk jaringan konduktif.
Karbon - Pengisi berbasis: seperti karbon hitam, karbon nanotube (CNT), graphene. Karbon hitam adalah opsi efektif yang paling umum digunakan dan biaya -, yang dapat diformulasikan ke dalam nilai yang berbeda mulai dari anti - statis hingga konduktif. Kelemahannya adalah biasanya hanya dibuat hitam. Pengisi logam: seperti bubuk perak (Ag), perak - bubuk tembaga yang dilapisi, bubuk nikel, dll. Pengisi logam memiliki konduktivitas listrik yang sangat baik, tetapi mereka sangat mahal dan biasanya digunakan di ladang dengan persyaratan pelindung elektromagnetik yang sangat tinggi (EMI).
Lapisan Permukaan: Pelapisan nikel, pelapisan emas dan perawatan lainnya dilakukan pada permukaan produk silikon yang terbentuk untuk memberikannya dengan lapisan konduktif logam. Metode ini mahal dan ada risiko pelapisan yang mengelupas.
b) Tambahkan agen antistatik permanen (tipe ionik)
Campurkan agen antistatik ionik khusus ke dalam gel silika. Aditif ini akan bermigrasi ke permukaan produk, menyerap kelembaban dari udara dan membentuk film air tipis. Molekul air dapat terionisasi menjadi ion, sehingga menghilangkan listrik statis melalui mekanisme penyerapan dan konduksi kelembaban.
Keuntungan: Ini dapat dicampur menjadi berbagai warna (tidak seperti karbon hitam yang hanya bisa hitam), dan memiliki dampak yang relatif kecil pada sifat mekanik asli dari bahan dasar. Kerugian: Efek antistatik tergantung pada kelembaban lingkungan. Efeknya akan sangat berkurang di lingkungan yang sangat kering, seperti di dalam ruangan di utara selama musim dingin.