Nước có thể thấm qua silicon không?

 

Nước lỏng so với hơi nước: Hai "rò rỉ" khác nhau

1) Rò rỉ nước lỏng

Keo silicone được thi công đúng cách thường ngăn chặn nước lỏng một cách hiệu quả. Trong hầu hết các trường hợp hư hỏng thực tế, nước xâm nhập do:

• Lớp phủ hạt không đều hoặc có những điểm mỏng.
• Chuẩn bị bề mặt kém (dầu, bụi, chất chống dính)
• Sự chuyển động phá vỡ đường liên kết
• Các bọt khí, lỗ hổng hoặc vết nứt do quá trình đóng rắn không đúng cách.
• Thành phần hóa học của silicon không phù hợp với chất nền (độ bám dính thấp)

Một lớp keo silicone liên tục, được dán chắc chắn có thể chịu được nước bắn, mưa và thậm chí cả ngâm nước trong thời gian ngắn, tùy thuộc vào thiết kế, độ dày và hình dạng mối nối.

2) Sự thẩm thấu hơi nước

Ngay cả khi lớp silicone còn nguyên vẹn, nhiều chất đàn hồi silicone vẫn cho phép hơi nước khuếch tán chậm. Đây không phải là hiện tượng "rò rỉ" có thể nhìn thấy như một lỗ thủng—mà giống như hơi ẩm dần dần thấm qua một lớp màng.

Đối với việc bảo vệ linh kiện điện tử, sự khác biệt đó rất quan trọng: mạch in của bạn vẫn có thể bị ẩm trong nhiều tháng/năm nếu lớp keo silicon có khả năng thấm hơi nước, ngay cả khi nó ngăn chặn được nước lỏng.

Vì sao silicone được sử dụng làm chất bao bọc?

A chất bao bọc siliconeĐược lựa chọn không chỉ vì khả năng chống thấm nước mà còn vì độ tin cậy tổng thể:

• Phạm vi nhiệt độ phục vụ rộng:Nhiều loại silicone có hiệu suất gần như từ...-50°C đến +200°C, với các cấp độ chuyên ngành cao hơn.
• Tính linh hoạt và giảm căng thẳng:Độ cứng thấp giúp bảo vệ các mối hàn và linh kiện trong quá trình thay đổi nhiệt độ.
• Khả năng chống tia cực tím và thời tiết:So với nhiều loại polyme hữu cơ, silicone có độ bền cao hơn khi sử dụng ngoài trời.
• Cách điện:Khả năng cách điện tốt hỗ trợ thiết kế các thiết bị điện tử nhạy cảm và điện áp cao.

Nói cách khác, silicone thường cải thiện độ bền lâu dài ngay cả khi mục tiêu chính không phải là tạo ra "lớp chắn ẩm hoàn hảo".

Điều gì quyết định liệu nước có thấm qua silicone hay không?

1) Chất lượng và độ dày của vật liệu đông cứng

Lớp phủ mỏng dễ bị thấm hơi nước hơn, và các hạt mỏng dễ bị biến dạng hơn. Đối với việc bịt kín, độ dày đồng nhất rất quan trọng. Đối với việc đổ khuôn/đóng gói, tăng độ dày có thể làm chậm quá trình truyền ẩm và cải thiện khả năng bảo vệ cơ học.

2) Độ bám dính vào chất nền

Silicone có khả năng bám dính mạnh, nhưng không phải tự động. Kim loại, nhựa và các bề mặt được phủ lớp có thể cần:

• Lau chùi bằng dung môi / tẩy dầu mỡ
• Mài mòn (nếu cần thiết)
• Chất lót được thiết kế để liên kết silicone

Trong sản xuất, lỗi bám dính là nguyên nhân hàng đầu gây ra hiện tượng "rò rỉ", ngay cả khi bản thân silicone vẫn tốt.

3) Lựa chọn vật liệu: RTV so với vật liệu đóng rắn bằng phản ứng cộng, vật liệu có chất độn so với vật liệu không có chất độn

Không phải tất cả các loại silicone đều có cùng đặc tính. Công thức pha chế ảnh hưởng đến:

• Độ co ngót khi đóng rắn (độ co ngót càng thấp thì càng giảm thiểu các khe hở siêu nhỏ)
• Mô đun đàn hồi (độ uốn so với độ cứng)
• Khả năng kháng hóa chất
• Tốc độ khuếch tán độ ẩm

Một số loại silicone có chất độn và các công thức đặc biệt tăng cường khả năng chắn khí giúp giảm độ thấm so với các loại silicone tiêu chuẩn, có khả năng thoáng khí cao.

4) Thiết kế và chuyển động khớp

Nếu cụm lắp ráp giãn nở/co lại, lớp gioăng phải thích ứng được với chuyển động đó mà không bị bong tróc. Độ đàn hồi của silicone là một lợi thế lớn ở đây, nhưng chỉ khi thiết kế mối nối cung cấp đủ diện tích liên kết và tránh các góc nhọn gây tập trung ứng suất.

Hướng dẫn thực tiễn: Khi nào silicone là đủ - và khi nào thì không.

Silicone thường là lựa chọn tuyệt vời khi bạn cần:

• Khả năng chống chịu thời tiết ngoài trời (mưa, nước bắn)
• Khả năng chống rung/chu kỳ nhiệt
• Cách điện với đệm cơ học

Hãy cân nhắc các giải pháp thay thế hoặc các rào cản bổ sung khi cần thiết:

• Ngăn ngừa lâu dài sự xâm nhập của hơi ẩm vào các thiết bị điện tử nhạy cảm.
• Khả năng bịt kín hoàn toàn (silicone không có khả năng bịt kín hoàn toàn)
• Ngâm liên tục với chênh lệch áp suất

Trong những trường hợp này, các kỹ sư thường kết hợp nhiều chiến lược: chất bịt kín silicon để giảm ứng suất + gioăng vỏ + lớp phủ bảo vệ + chất hút ẩm hoặc màng thông hơi, tùy thuộc vào môi trường.

Tóm lại

Nước thường không bị rò rỉbởi vìSilicone đông cứng ở dạng lỏng—hầu hết các vấn đề phát sinh từ độ bám dính kém, khe hở hoặc khuyết tật. Nhưng hơi nước có thể thấm qua silicone, đó là lý do tại sao “chống thấm nước” và “chống ẩm” không phải lúc nào cũng giống nhau trong việc bảo vệ thiết bị điện tử. Nếu bạn cho tôi biết trường hợp sử dụng của bạn (vỏ ngoài trời, đổ khuôn PCB, độ sâu ngâm, phạm vi nhiệt độ), tôi có thể đề xuất loại chất bao bọc silicone phù hợp, độ dày mục tiêu và các thử nghiệm kiểm định (xếp hạng IP, thử nghiệm ngâm, chu kỳ nhiệt) để đáp ứng mục tiêu độ tin cậy của bạn.