一,الجينات المضادة-للكهرباء الساكنة في الألياف الطبيعية: بدءًا من بنيتها الفيزيائية ووصولاً إلى خصائصها المادية
نفايات الورق، وتفل قصب السكر، وألياف الخيزران كلها ألياف نباتية طبيعية تستخدم لصنع اللب المقولب. توفر بنية الألياف الشبكية-ثلاثية الأبعاد لللب المصبوب خصائص طبيعية مضادة للكهرباء الساكنة-. معامل الاحتكاك بين الألياف ضئيل، ويحتوي سطح الألياف النباتية على مجموعات قطبية مثل مجموعات الهيدروكسيل التي يمكن أن توفر مسارات موصلة ضعيفة وتوقف الشحنات الساكنة من التراكم. تشير البيانات التجريبية إلى أن المقاومة السطحية لللب الخام المقولب الذي يفتقر إلى المعالجة المضادة للكهرباء الساكنة- يمكن أن تصل إلى قيم تتراوح بين 10¹¹ و10¹² Ω·cm. وفي حين أن هذا لا يفي تمامًا بمتطلبات الحماية للمعدات الإلكترونية، إلا أنه يمثل تحسنًا كبيرًا مقارنة برغوة EPS التقليدية، التي تتمتع بمقاومة سطحية تتجاوز 10¹ أوم·سم.
والأهم من ذلك، أن الألياف الطبيعية يمكنها التحكم في الرطوبة داخل العبوة لأنها تسمح بمرور الماء. عندما يتم الاحتفاظ بالرطوبة في الهواء بين 40% و60%، يمكن لجزيئات الماء التي تلتصق بسطح الألياف أن تشكل طبقة موصلة. وهذا يجعل احتمال تراكم الكهرباء الساكنة أقل. تسمح هذه الخاصية لللب المصبوب بالحفاظ بشكل فعال على استقرار البيئة الدقيقة داخل العبوة بينما يتم تخزين الأجزاء الإلكترونية الدقيقة لفترة طويلة. وهذا يمنع تغيرات الرطوبة من التسبب في حوادث التفريغ الكهروستاتيكي (ESD).
2، التغييرات في تقنية مكافحة-الكهرباء الساكنة: من تغطية السطح إلى تغيير الملاط
للوفاء بالمعايير المطلوبة للأجهزة الإلكترونية فيما يتعلق بالأداء المضاد للكهرباء الساكنة-، طورت تقنية اللب المقولب ثلاثة طرق فنية رئيسية:
1. تتم إضافة عامل مضاد للكهرباء الساكنة- إلى الملاط، وهو الحل الأساسي.
عند إضافة كبريتات الألكيل والبوليمرات الزويتيريونية إلى اللب أثناء عملية اللب، فإنها يمكن أن تنتج شبكة موصلة على سطح الألياف. على سبيل المثال، يعمل العامل الداخلي المضاد للكهرباء الساكنة- لشركة Shandong Juli عن طريق استخدام المجموعات القطبية لسحب الرطوبة من الهواء، وإنشاء مسار موصل ديناميكي، والحفاظ على مقاومة السطح لقولبة اللب عند 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· سم. يستمر التأثير المضاد للكهرباء الساكنة لأكثر من 12 شهرًا. لا يكلف هذا الأسلوب سوى 0.3 إلى 0.5 يوان لكل كيلوغرام، وهو أقل بنسبة 60% من الطريقة القديمة لتغليف الأشياء من الخارج. كما أنه يعمل بشكل جيد مع المواد الطبيعية مثل تفل قصب السكر وألياف الخيزران، ولا يغير من مدى تحلل المادة.
2. تقنية الألياف المركبة الموصلة: إنشاء شبكة موصلة ثلاثية الأبعاد-.
ابتكرت الصناعة تقنية تقوية الألياف المركبة من الجرافيت/أسود الكربون للمواقف التي تتطلب دقة عالية جدًا، بما في ذلك بطاريات الطاقة الجديدة وأشباه الموصلات. يقوم المضرب التوربيني بتوزيع الألياف الموصلة بالتساوي في جميع أنحاء اللب، مما يؤدي إلى إنشاء قناة موصلة ثلاثية الأبعاد. وهذا يمكن أن يقلل من مقاومة الحجم إلى 0.015 أوم · سم. بعد أن استخدمت علامة تجارية معينة للهواتف المحمولة نسبة 4:3 من ألياف الجرافيت/أسود الكربون، انخفضت مقاومة سطح بطانة التغليف إلى 10 ⁴ أوم. أدى هذا إلى إصلاح مشكلة الخدش التي نتجت عن الامتزاز الإلكتروستاتيكي على وحدة الكاميرا. ارتفع عائد المنتج من 92% إلى 98.5%.
3. أفكار جديدة لطلاء الأسطح: خطوة كبيرة إلى الأمام في التكامل الوظيفي
لقد قامت الصناعة بتصنيع طبقات طلاء مركبة متعددة الوظائف لتلبية احتياجات الطلاءات المقاومة للكهرباء الساكنة والمقاومة للماء والزيوت. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي رش طبقة نانو كارهة للماء بعامل موصل أسود الكربون على سطح قالب اللب إلى إنشاء قناة تفريغ إلكتروستاتيكية وجعل السطح مقاومًا للماء عن طريق جعل زاوية التلامس 150 درجة. عند استخدام هذه التقنية لتعبئة جهاز طبي معين، تكون مقاومة سطح العبوة أقل من أو تساوي 10 ⁸ أوم، وتتوافق مع مستوى مقاومة الماء IPX4 وشهادة ISO 13485 الطبية.
3، يغطي العديد من أنواع التطبيقات، من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى المعدات الصناعية
لقد تغلغلت الخصائص المضادة للكهرباء الساكنة-لللب المصبوب في سلسلة صناعة المعدات الإلكترونية بأكملها:
في عالم الإلكترونيات الاستهلاكية، يتم تصنيع عبوة سلسلة Apple iPhone 15 من مواد تعتمد على الألياف بنسبة 100%. للحصول على مقاومة سطحية أقل من أو تساوي 10 أوم، تتم إضافة مواد كيميائية مضادة للكهرباء الساكنة - إلى الملاط. عند دمجها مع تقنية الضغط الرطب، يتم إنشاء طبقة عازلة تناسب شكل الهاتف تمامًا. وهذا لا يحمي الأجزاء من التلف الناتج عن الامتزاز الكهروستاتيكي فحسب، بل إنه يجعل تجربة فتح العلبة أفضل أيضًا.
تأتي محطات شحن Tesla مزودة بطبقة مزدوجة من قوالب اللب-في منطقة المعدات الصناعية. لجعل الطبقة الخارجية مقاومة للصدمات-، تتم إضافة ألياف موصلة. لحماية لوحة الدائرة، يتم تغطية الطبقة الداخلية بطبقة مضادة للكهرباء الساكنة-. أظهر اختبار النقل ISTA 3A أن سعة التحميل للصندوق الواحد أصبحت الآن أعلى بنسبة 60% مما كانت عليه مع التغليف البلاستيكي.
يتم تغليف غرسات القوقعة الصناعية القوقعية بقوالب لب مضادة للبكتيريا ومضادة للكهرباء الساكنة-في المنطقة الطبية المتطورة. مقاومة السطح أقل من 10 ⁸ أوم، والزرعات مغلفة بأيونات الفضة النانوية لتوفير حماية مزدوجة. وهذا يحافظ على البيئة معقمة ويحمي المكونات الدقيقة.
