مقدمة شاملة لأسود الكربون الموصل بالإيبوكسي الخالي من المذيبات
أنا: ما هذا؟ - تحديد المواقع الأساسية
يشير أسود الكربون الموصل للإيبوكسي الخالي من المذيبات إلى مكون طلاء وظيفي يتم تصنيعه عن طريق تشتيت أسود الكربون الموصل الخاص بشكل موحد كحشو موصل في نظام راتنجات الإيبوكسي الخالي من المذيبات.
إنه ليس منتجًا نهائيًا ولكنه مادة خام نصف نهائية: عادة ما يكون موجودًا في المكون A (معجون راتنجات الإيبوكسي الذي يحتوي على أسود كربون موصل) أو في شكل مكون A/B، ويستخدم لتحضير المعاطف الخفيفة والمعاطف المتوسطة للأرضيات المضادة للكهرباء الساكنة.
الغرض الأساسي: منح راتنجات الإيبوكسي العازلة الخالية من المذيبات في الأصل خصائص موصلة، والحفاظ على مقاومة سطحها بشكل ثابت ضمن نطاق مضاد للكهرباء الساكنة يبلغ 10⁵ ~ 10⁹ Ω.
ثانيا. وظائف وآليات أسود الكربون الموصل
الوظائف:
1. توفير مسارات موصلة: يتميز أسود الكربون الموصل بنقاء كربون عالي للغاية وبنية خاصة تشبه السلسلة أو تشبه العنب. عندما تصل كمية إضافتها إلى قيمة حرجة معينة (عتبة الترشيح)، ستتصل العديد من جزيئات أسود الكربون ببعضها البعض في مصفوفة راتنجات الإيبوكسي العازلة، وتشكل شبكة موصلة مستمرة.
2. العمل البدني: تنتقل الشحنات الساكنة بسرعة إلى رقائق النحاس الموضوعة تحت الأرضية من خلال هذه الشبكة الموصلة الكثيفة، ويتم إدخالها أخيرًا إلى الأرض، وبالتالي تجنب تراكم الكهرباء الساكنة.
ثالثا. الميزات والمزايا الرئيسية
استقرار موصل ممتاز
بمجرد تشكيل الشبكة الموصلة، يكون أدائها مستقرًا للغاية، ولا يتأثر بسهولة بالرطوبة البيئية (مقارنة بالمواد الأيونية المضادة للكهرباء الساكنة)، وله عمر خدمة طويل.
فعالية عالية من حيث التكلفة
من بين الحشوات الموصلة الشائعة، يعد أسود الكربون الموصل أحد الخيارات ذات التكلفة المنخفضة نسبيًا والتأثير الموثوق.
تشتت جيد
يمكن تشتيت أسود الكربون الموصل عالي الجودة والمعالج بتعديل السطح بشكل جيد في راتنجات الإيبوكسي، مما يسهل الإنتاج والمعالجة.
الحفاظ على أداء النظام
مع كمية إضافة معقولة، يمكن أن يوفر الموصلية مع الحفاظ بشكل أساسي على الصلابة العالية الأصلية، مقاومة التآكل والمقاومة الكيميائية لنظام الإيبوكسي الخالي من المذيبات.
رابعا. العيوب والتحديات
لون واحد
أسود الكربون هو أسود نقي، وبالتالي فإن الأرضيات المضادة للكهرباء الساكنة المصنوعة منه يمكن أن تكون سوداء أو رمادية داكنة فقط، ولا يمكن إنتاج الأرضيات المضادة للكهرباء الساكنة ذات الألوان الفاتحة أو الملونة. وهذا هو أكبر قيودها.
صعوبة الموازنة بين مبلغ الإضافة والأداء
- الإضافة غير الكافية: الفشل في تكوين شبكة مستمرة، مما يؤدي إلى أداء توصيل دون المستوى المطلوب.
- الإضافة المفرطة: على الرغم من أن الموصلية أفضل، إلا أنها ستؤدي إلى تدهور خطير في خاصية تسوية الطلاء، وزيادة اللزوجة، وتقليل الصلابة والالتصاق، وجلب صعوبات كبيرة في البناء.
متطلبات عالية لعملية التشتت
يحتوي أسود الكربون على حجم جسيمات صغير ومساحة سطحية كبيرة، ومن السهل تكتله. ستؤدي عملية التشتت الضعيفة إلى توصيل غير متساوٍ، وفرق كبير في المقاومة المحلية، ووجود جزيئات على السطح ومشاكل أخرى. عادةً ما تكون هناك حاجة إلى معدات خاصة مثل الخلاطات عالية السرعة والمطاحن ثلاثية الأسطوانات للإنتاج.
ضعف القدرة على ضبط مقاومة السطح
يتم التحكم في قيمة المقاومة بشكل أساسي من خلال كمية الإضافة، ويكون نطاق التعديل ثابتًا نسبيًا، وهو ليس مرنًا مثل الألياف الموصلة.
خامسا مجالات التطبيق
يستخدم خصيصًا لتحضير الطبقات المتوسطة والطبقات النهائية من الأرضيات المقاومة للكهرباء الساكنة الخالية من المذيبات والتي تتطلب مظهرًا أسود، ويتم تطبيقه في:
- ورش إنتاج المكونات الإلكترونية: مثل ورش تصنيع الرقائق والتغليف والاختبار.
- غرف الخوادم ومراكز البيانات: منع الكهرباء الساكنة من إتلاف الخوادم الدقيقة.
- الأماكن القابلة للاشتعال والانفجار: المستودعات والورش في المجالات البترولية والكيميائية والعسكرية وغيرها.
- البيئات الصناعية الأخرى التي ليس لها متطلبات للون ولكنها تحتاج إلى وظائف مضادة للكهرباء الساكنة.
سادسا. عملية التطبيق في نظام الأرضيات
- معالجة الركيزة: طحن وتنظيف الركيزة الخرسانية.
- وضع رقائق النحاس: ضع شبكة من رقائق النحاس مع تباعد (على سبيل المثال، 2 م × 2 م) على الركيزة بعد تنظيف الفرشاة التمهيدية، ثم قم بتأريضها بشكل صحيح.
- كشط الطبقة المتوسطة الموصلة: استخدم الطبقة المتوسطة من الملاط الموصل المحضر بواسطة أسود الكربون الموصل + راتنجات الإيبوكسي + رمل الكوارتز، وكشطها على رقائق النحاس. تعتبر هذه الطبقة بالغة الأهمية: فهي تغطي رقائق النحاس وتوصلها بالكامل، وتشكل الجسم الرئيسي الموصل للأرضية بأكملها.
- طبقة علوية موصلة بالمطرقة: استخدم طبقة علوية موصلة ذاتية التسوية مُحضرة بواسطة أسود الكربون الموصل + راتنجات إيبوكسي خالية من المذيبات، ثم قم بتركيبها باستخدام مجرفة لتشكيل السطح النهائي. هذه الطبقة مسؤولة عن الاتصال المباشر وتبديد الشحنات الساكنة.
- المعالجة: المعالجة بما يتفق بدقة مع متطلبات العملية.
سابعا. كيفية تحديد الجودة؟
- اختبار المقاومة: القياس باستخدام مقياس الضخامة. يجب أن تكون قيمة المقاومة ثابتة بين 10⁵ ~ 10⁹ Ω، وتكون القيم عند كل نقطة موحدة.
- ملاحظة المظهر: يجب أن يكون السطح موحد اللون، أسود، خالي من التفتح واختلاف اللون والجزيئات وتجاويف الانكماش.
- اختبار مقاومة التآكل: بعد التآكل، يجب أن تظل قيمة المقاومة ثابتة ولا تزيد بشكل كبير (مما يشير إلى أن الشبكة الموصلة متكاملة وليست موجودة على السطح فقط).
ملخص
يعتبر أسود الكربون الموصل بالإيبوكسي الخالي من المذيبات مادة تقنية أساسية لتصنيع الأرضيات الداكنة المقاومة للكهرباء الساكنة. إنه يحل بمهارة المشكلة الثابتة لأرضيات الإيبوكسي عن طريق تشكيل شبكة موصلة دقيقة.
أكبر ميزة لها هي الموصلية المستقرة والتكلفة المنخفضة نسبيًا. أكبر عيوبها هو اللون غير القابل للتعديل، والذي يمكن استخدامه فقط للأرضيات السوداء.
عندما ترى أرضيات إيبوكسي سوداء خالية من المذيبات ومضادة للكهرباء الساكنة، يمكن التأكد تقريبًا من استخدام أسود الكربون الموصل كمادة وظيفية موصلة. اختياره يعني أنه أثناء الحصول على وظيفة موثوقة مضادة للكهرباء الساكنة، فإنك تقبل أيضًا مظهره الأسود الصناعي الكلاسيكي.
( 
مسح لزيارة
