电子设备中的保形涂层

保形涂层是一种特殊类型的涂层，覆盖材料的整个表面，可用于保护各种电子元件免受热、机械和环境应力，以及保持元件无菌（例如，在医疗行业). 虽然保形涂层有很多好处，但完全符合具有复杂几何形状的表面的能力一直是使用它们的主要原因。此外，它们的耐高温性和均匀散热能力——被称为导热保形涂层——在产生大量余热并需要均匀分散以防止损坏发生的环境中变得很有价值。组件。虽然导热保形涂层通常覆盖率最高，

使用的材料

保形涂层可以由多种材料制成，每种材料根据应用都有其独特的优势。涂层应用方法可以很简单，例如喷涂或浸涂，但关键在于特定的材料，这些材料具有足够的流动性以能够完全覆盖表面并且可固化以将涂层变成有效且坚固的屏障。用于制作保形涂层的最常见材料是环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、硅树脂和聚对二甲苯。它们都具有专业特性和不同的成本，这意味着它们在电子设备中找到了特定的用途。

环氧树脂是绝缘聚合物，是一种很好的散热介质。虽然它们的强度足以为大多数有害刺激提供屏障，但一旦在基材表面固化后，它们本身就很难返工和去除。化学品的使用会破坏涂层，因此通常，燃烧涂层是返工的唯一选择。然而，对于电子设备，这不是一个有利的方法。

丙烯酸是一种不同类型的聚合物树脂。丙烯酸在室温下应用，无需在应用过程中使用热量，并且已知具有一些液体应用涂料的最高阻隔性能。使用丙烯酸树脂的另一个原因是它们的使用寿命长，而且在固化阶段它们不会向周围的组件散发任何余热。然而，一个缺点是许多溶剂可以溶解它们，因此虽然它们的热稳定性和机械稳定性很高，但它们的化学稳定性却不高。

聚氨酯是最常见的选择，部分原因是它们是成本最低的选择。氨基甲酸酯是具有含酯基团的基本有机分子，而聚氨酯是由单体单元之间的氨基甲酸酯键组成的聚合物材料。聚氨酯也被广泛使用，因为它们的成分高度可调，可用于制造范围广泛的保形涂料，包括单组分、双组分、紫外线固化和水性保形涂料。除了对热、化学和电刺激的有益屏障外，它们以抗湿性而闻名。然而，缺点是它们可以使用一些碱性溶剂轻松去除。

有机硅是由重复的硅氧烷单元（交替的氧原子和硅原子与连接的碳原子和氢原子）组成的聚合物材料。硅的存在使它们对温度以及其他刺激具有高度抵抗力，这使得它们被用作散热涂层。然而，虽然它们对化学侵蚀稳定，但在机械力方面它们并不是最强的涂层，并且很容易磨损。

聚对二甲苯是这里唯一通过气态方式施加的涂层，但这种施加过程意味着它们可以穿透其他涂层方法无法达到的非常小的间隙。它也是一种非常均匀的涂层方法，不需要固化阶段。聚对二甲苯涂层还可以抵抗生物侵蚀，可以使组件/设备无菌。然而，应用聚对二甲苯涂层的成本远高于其他方法，如果不需要额外的针点覆盖，这可能会限制其使用。

哪些组件使用保形涂层？

并非电气设备中的所有组件都会受益于保形涂层。在这些情况下，其他涂层技术或根本没有涂层都很好。但是有些组件会承受大量的热、机械或环境压力，而无论几何形状如何，它们都受益于覆盖整个表面的涂层。适应许多不同表面并提供完整屏障的能力已更好地用于复杂的组件和设备，在这些组件和设备中，传统的涂层方法无法覆盖整个表面，并且与其他涂层方法相比成本增加是合理的。此外，当组件有可能受到机械和热应力、安装过程中可能会遇到粗暴处理时，它们也可以从保形涂层中受益，

有太多的例子无法全部记录下来，但我们可以做的是查看不同组件的选择，以显示可以进行保形涂层的组件范围及其背后的原因。这应该展示保形涂层的可能范围。

第一个例子是电动机。电机包含许多通常难以涂层和保护的小型移动机械部件。然而，它们是许多电子设备的重要组成部分。出于不同的原因，环氧树脂、聚氨酯和聚对二甲苯是电机的常见选择。使用环氧树脂是因为它们可以调节电机的内部温度，从而延长使用寿命。环氧树脂还提供高耐磨性。聚氨酯用于电机以提供防潮和耐磨性，而使用聚对二甲苯是因为它以气态形式可以穿透小间隙并可以覆盖电机的复杂几何形状。Parylene 也可以部分充当润滑剂，因为它具有固有的干膜润滑性，因此当涂层位于运动部件的表面时，运动不会受到阻碍。

另一个例子是电路板。电路板是最常见的涂有保形涂层的基材之一。环氧树脂和聚对二甲苯都是电路板广泛使用的材料。在电路板上使用环氧树脂是因为它们可以调节温度并避免严重过热，从而延长电路板的使用寿命（因为电路板包含许多同时发热的组件）。使用聚对二甲苯是因为它可以覆盖电路板表面存在的所有小间隙。此外，其固有的润滑性源于疏水相互作用，这使得涂有聚对二甲苯的电路板不易受到水损坏和灰尘的影响。

第三个例子是电子设备中使用的磁铁。它不是最明显的成分，因此它包含在这里，但它们通常容易受到各种化学物质的影响。由于其沉积方法，聚对二甲苯是唯一使用的一种。以气体形式沉积涂层的能力可防止磁体中的过渡金属离子与沉积分子发生反应。液体涂层往往会与磁铁表面发生反应，从而对其造成损坏并随后降低其功能。

第四个也是最后一个例子是功率电阻器。由于高温和缺乏物理力量，这是硅胶占主导地位的一个领域。功率电阻的热量由硅胶涂层散发，由于它们可以承受高温并均匀散热，因此硅胶涂层不会对电子设备的任何一个部分施加任何局部热量释放。

结论

保形涂层提供了一种涂覆电子元件的方法，无论其几何形状如何，都可以使它们耐高温、耐机械磨损，并使它们无菌（用于医疗应用）。此外，许多保形涂层具有从电子元件散热的能力，提供了一种方法来阻止电子元件因不同元件发出的余热引起的局部热点而过热。它是一个广泛的领域，具有许多不同的应用领域，可以使用多种材料作为涂层表面。

审核编辑 黄昊宇