電子設備中的保形涂層

保形涂層是一種特殊類型的涂層，覆蓋材料的整個表面，可用于保護各種電子元件免受熱、機械和環(huán)境應力，以及保持元件無菌（例如，在醫(yī)療行業(yè)). 雖然保形涂層有很多好處，但完全符合具有復雜幾何形狀的表面的能力一直是使用它們的主要原因。此外，它們的耐高溫性和均勻散熱能力——被稱為導熱保形涂層——在產生大量余熱并需要均勻分散以防止損壞發(fā)生的環(huán)境中變得很有價值。組件。雖然導熱保形涂層通常覆蓋率最高，

使用的材料

保形涂層可以由多種材料制成，每種材料根據(jù)應用都有其獨特的優(yōu)勢。涂層應用方法可以很簡單，例如噴涂或浸涂，但關鍵在于特定的材料，這些材料具有足夠的流動性以能夠完全覆蓋表面并且可固化以將涂層變成有效且堅固的屏障。用于制作保形涂層的最常見材料是環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯、硅樹脂和聚對二甲苯。它們都具有專業(yè)特性和不同的成本，這意味著它們在電子設備中找到了特定的用途。

環(huán)氧樹脂是絕緣聚合物，是一種很好的散熱介質。雖然它們的強度足以為大多數(shù)有害刺激提供屏障，但一旦在基材表面固化后，它們本身就很難返工和去除?；瘜W品的使用會破壞涂層，因此通常，燃燒涂層是返工的唯一選擇。然而，對于電子設備，這不是一個有利的方法。

丙烯酸是一種不同類型的聚合物樹脂。丙烯酸在室溫下應用，無需在應用過程中使用熱量，并且已知具有一些液體應用涂料的最高阻隔性能。使用丙烯酸樹脂的另一個原因是它們的使用壽命長，而且在固化階段它們不會向周圍的組件散發(fā)任何余熱。然而，一個缺點是許多溶劑可以溶解它們，因此雖然它們的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性很高，但它們的化學穩(wěn)定性卻不高。

聚氨酯是最常見的選擇，部分原因是它們是成本最低的選擇。氨基甲酸酯是具有含酯基團的基本有機分子，而聚氨酯是由單體單元之間的氨基甲酸酯鍵組成的聚合物材料。聚氨酯也被廣泛使用，因為它們的成分高度可調，可用于制造范圍廣泛的保形涂料，包括單組分、雙組分、紫外線固化和水性保形涂料。除了對熱、化學和電刺激的有益屏障外，它們以抗?jié)裥远劽?。然而，缺點是它們可以使用一些堿性溶劑輕松去除。

有機硅是由重復的硅氧烷單元（交替的氧原子和硅原子與連接的碳原子和氫原子）組成的聚合物材料。硅的存在使它們對溫度以及其他刺激具有高度抵抗力，這使得它們被用作散熱涂層。然而，雖然它們對化學侵蝕穩(wěn)定，但在機械力方面它們并不是最強的涂層，并且很容易磨損。

聚對二甲苯是這里唯一通過氣態(tài)方式施加的涂層，但這種施加過程意味著它們可以穿透其他涂層方法無法達到的非常小的間隙。它也是一種非常均勻的涂層方法，不需要固化階段。聚對二甲苯涂層還可以抵抗生物侵蝕，可以使組件/設備無菌。然而，應用聚對二甲苯涂層的成本遠高于其他方法，如果不需要額外的針點覆蓋，這可能會限制其使用。

哪些組件使用保形涂層？

并非電氣設備中的所有組件都會受益于保形涂層。在這些情況下，其他涂層技術或根本沒有涂層都很好。但是有些組件會承受大量的熱、機械或環(huán)境壓力，而無論幾何形狀如何，它們都受益于覆蓋整個表面的涂層。適應許多不同表面并提供完整屏障的能力已更好地用于復雜的組件和設備，在這些組件和設備中，傳統(tǒng)的涂層方法無法覆蓋整個表面，并且與其他涂層方法相比成本增加是合理的。此外，當組件有可能受到機械和熱應力、安裝過程中可能會遇到粗暴處理時，它們也可以從保形涂層中受益，

有太多的例子無法全部記錄下來，但我們可以做的是查看不同組件的選擇，以顯示可以進行保形涂層的組件范圍及其背后的原因。這應該展示保形涂層的可能范圍。

第一個例子是電動機。電機包含許多通常難以涂層和保護的小型移動機械部件。然而，它們是許多電子設備的重要組成部分。出于不同的原因，環(huán)氧樹脂、聚氨酯和聚對二甲苯是電機的常見選擇。使用環(huán)氧樹脂是因為它們可以調節(jié)電機的內部溫度，從而延長使用壽命。環(huán)氧樹脂還提供高耐磨性。聚氨酯用于電機以提供防潮和耐磨性，而使用聚對二甲苯是因為它以氣態(tài)形式可以穿透小間隙并可以覆蓋電機的復雜幾何形狀。Parylene 也可以部分充當潤滑劑，因為它具有固有的干膜潤滑性，因此當涂層位于運動部件的表面時，運動不會受到阻礙。

另一個例子是電路板。電路板是最常見的涂有保形涂層的基材之一。環(huán)氧樹脂和聚對二甲苯都是電路板廣泛使用的材料。在電路板上使用環(huán)氧樹脂是因為它們可以調節(jié)溫度并避免嚴重過熱，從而延長電路板的使用壽命（因為電路板包含許多同時發(fā)熱的組件）。使用聚對二甲苯是因為它可以覆蓋電路板表面存在的所有小間隙。此外，其固有的潤滑性源于疏水相互作用，這使得涂有聚對二甲苯的電路板不易受到水損壞和灰塵的影響。

第三個例子是電子設備中使用的磁鐵。它不是最明顯的成分，因此它包含在這里，但它們通常容易受到各種化學物質的影響。由于其沉積方法，聚對二甲苯是唯一使用的一種。以氣體形式沉積涂層的能力可防止磁體中的過渡金屬離子與沉積分子發(fā)生反應。液體涂層往往會與磁鐵表面發(fā)生反應，從而對其造成損壞并隨后降低其功能。

第四個也是最后一個例子是功率電阻器。由于高溫和缺乏物理力量，這是硅膠占主導地位的一個領域。功率電阻的熱量由硅膠涂層散發(fā)，由于它們可以承受高溫并均勻散熱，因此硅膠涂層不會對電子設備的任何一個部分施加任何局部熱量釋放。

結論

保形涂層提供了一種涂覆電子元件的方法，無論其幾何形狀如何，都可以使它們耐高溫、耐機械磨損，并使它們無菌（用于醫(yī)療應用）。此外，許多保形涂層具有從電子元件散熱的能力，提供了一種方法來阻止電子元件因不同元件發(fā)出的余熱引起的局部熱點而過熱。它是一個廣泛的領域，具有許多不同的應用領域，可以使用多種材料作為涂層表面。

審核編輯黃昊宇