碳酸鎂在電子材料中的應用:絕緣 + 阻燃雙重保障
電子級碳酸鎂憑借高純度、高熱穩定性等特質,在電子材料中能同時發揮絕緣與阻燃雙重核心作用,還可協同優化材料其他性能,適配多層陶瓷電容器、鋰電池、電子封裝材料等多個關鍵電子部件,為電子設備穩定安全運行筑牢防線,具體應用場景及原理如下:
(67).jpg)
多層陶瓷電容器(MLCC)
絕緣保障:MLCC作為電子設備的核心元件,對絕緣性和穩定性要求極高。碳酸鎂在燒結時會分解為氧化鎂,其Mg²?離子偏聚在鈦酸鋇晶粒的晶界處,抑制晶粒過度生長,形成細小均勻的致密結構,這種結構能大幅提高元件的絕緣電阻,減少漏電流。同時還能降低介電損耗,穩定介電常數的溫度特性,避免元件在不同工況下因絕緣失效出現故障,是超薄介質層MLCC配方
中不可或缺的絕緣相關添加劑。
阻燃協同:雖MLCC本身并非易燃部件,但碳酸鎂分解生成的氧化鎂陶瓷相能提升元件的耐高溫性能,避免高溫環境下元件結構崩塌引發短路起火,與絕緣作用配合,提升MLCC在電子設備中的安全冗余。
鋰電池關鍵部件
絕緣保障:一方面在電解液中,高純超細碳酸鎂可中和電解液水解產生的游離氫氟酸,減少電極金屬溶出,避免金屬離子沉積造成的內部短路,保障電解液的絕緣環境;另一方面作為隔膜涂層材料,它能在隔膜表面形成陶瓷絕緣層,既阻斷鋰枝晶穿透隔膜引發的短路,又不影響鋰離子正常傳導,讓電池在絕緣安全的前提下維持高效性能。
阻燃核心作用:碳酸鎂能顯著提升電池的阻燃抗熱失控能力。添加0.5-2wt%的碳酸鎂可使電解液起始分解溫度提高15-20℃,減少高溫下電解液分解產氣的風險;其形成的MgO陶瓷涂層還能將PE隔膜150℃下的熱收縮率從60%降至5%以下,即便電池局部過熱,隔膜也能保持結構完整,阻止火焰擴散,從源頭降低電池起火隱患。
電子封裝與基板材料
絕緣保障:在半導體環氧塑封料中加入碳酸鎂,其分解后的氧化鎂可優化封裝材料的介電性能,降低介電損耗,避免信號傳輸過程中出現漏電或信號干擾。同時,在5G相關的高頻電路板、芯片封裝基板中,碳酸鎂憑借低介電常數的特性,搭配其形成的致密結構,既能保障基板的絕緣性,又能滿足高頻信號傳輸對絕緣材料的低損耗要求。
阻燃強化:碳酸鎂的高熱穩定性可提升封裝材料的耐高溫能力,在芯片長時間高負荷運轉產熱時,它受熱分解會吸收熱量,且生成的固體氧化鎂會形成致密隔離層,阻止熱量向周邊元件傳導,避免封裝材料燃燒或熔化,保護芯片及周邊電子元件免受火災影響。
電子用塑料制品(外殼、電纜護套等)
絕緣保障:電子設備的外殼、電氣電纜護套等塑料部件常需具備絕緣性以防止觸電。碳酸鎂作為填料加入聚丙烯等塑料中,其良好的絕緣性和低介電常數可顯著提升塑料制品的電絕緣性能,減少電流泄漏風險,適配電氣絕緣材料和電子元件外殼的使用需求。
阻燃主力作用:作為無鹵環保阻燃劑,碳酸鎂適配電子領域對環保阻燃的要求。它受熱時釋放二氧化碳和水蒸氣,既能吸收大量熱量降低塑料溫度,又能稀釋燃燒區域的氧氣;分解殘留的氧化鎂還會在塑料表面形成保護性隔離層,阻斷火焰與內部可燃基材的接觸,延緩火勢蔓延,廣泛用于阻燃電纜、電子設備外殼等制品,實現絕緣與阻燃的雙重防護。
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