Чи може вода протікати через силікон?

 

Рідка вода проти водяної пари: два різні «витоки»

1) Витік рідкої води

Правильно нанесений силікон зазвичай ефективно блокує рідку воду. У більшості реальних несправностей вода потрапляє через:

• Неповне покриття бісером або тонкі плями
• Погана підготовка поверхні (олія, пил, розділові речовини)
• Рух, що порушує лінію зв'язку
• Повітряні бульбашки, порожнечі або тріщини внаслідок неправильного затвердіння
• Неправильний хімічний склад силікону для основи (низька адгезія)

Суцільний, добре зв'язаний силіконовий шар може витримувати бризки, дощ і навіть короткочасне занурення залежно від конструкції, товщини та геометрії з'єднання.

2) Проникнення водяної пари

Навіть коли силікон неушкоджений, багато силіконових еластомерів дозволяють повільно дифузувати водяну пару. Це не видимий «витік», як отвір, а радше волога, яка поступово мігрує через мембрану.

Для захисту електроніки ця відмінність має значення: ваша друкована плата може все ще піддаватися впливу вологи протягом місяців/років, якщо силіконовий герметик є паропроникним, навіть якщо він блокує рідку воду.

Чому силікон використовується як герметик

A силіконовий герметикобирається не тільки для гідроізоляції, але й для загальної надійності:

• Широкий діапазон температур експлуатації:багато силіконів працюють приблизно відвід -50°C до +200°C, зі спеціалізованими оцінками вище.
• Гнучкість та зняття стресу:низький модуль пружності допомагає захистити паяні з'єднання та компоненти під час термоциклування.
• Стійкість до ультрафіолетового випромінювання та атмосферних впливів:Силікон добре тримається на відкритому повітрі порівняно з багатьма органічними полімерами.
• Електрична ізоляція:Хороші діелектричні характеристики підходять для високовольтних та чутливих електронічних конструкцій.

Іншими словами, силікон часто покращує довговічність, навіть коли «ідеальний бар'єр від вологи» не є основною метою.

Від чого залежить, чи проходить вода через силікон?

1) Якість та товщина затвердіння

Тонке покриття легше проникає для водяної пари, а тонкі кульки легше деформуються. Для герметизації важлива однакова товщина. Для заливки/інкапсуляції збільшення товщини може уповільнити передачу вологи та покращити механічний захист.

2) Адгезія до основи

Силікон може міцно прилипати, але не автоматично. Метали, пластик та покриті поверхні можуть потребувати:

• Протирання / знежирення розчинником
• Стирання (де це доречно)
• Грунтовка, призначена для склеювання силікону

У виробництві порушення адгезії є головною причиною «витоків», навіть якщо сам силікон у нормі.

3) Вибір матеріалу: термообробка в свіжому вигляді проти адитивного затвердіння, наповнений проти ненаповненого

Не всі силікони поводяться однаково. Формула впливає на:

• Усадка при затвердінні (менша усадка зменшує мікрощілини)
• Модуль пружності (гнучкість проти жорсткості)
• Хімічна стійкість
• Швидкість дифузії вологи

Деякі наповнені силікони та спеціальні бар'єрні формули зменшують проникність порівняно зі стандартними, добре повітропроникними силіконами.

4) Конструкція та рух суглобів

Якщо вузол розширюється/стискається, ущільнювач повинен витримувати рух без відшаровування. Еластичність силікону є тут головною перевагою, але лише за умови, що конструкція з'єднання забезпечує достатню площу склеювання та уникає гострих кутів, які концентрують напругу.

Практичні поради: коли силікону достатньо, а коли ні

Силікон зазвичай є чудовим вибором, коли вам потрібно:

• Герметизація від негоди на вулиці (дощ, бризки)
• Стійкість до вібрації/термоциклування
• Електрична ізоляція з механічною амортизацією

Розгляньте альтернативи або додаткові бар'єри, коли вам потрібно:

• Довготривале запобігання потраплянню вологи в чутливу електроніку
• Справжнє «герметичне» ущільнення (силікон не є герметичним)
• Безперервне занурення з перепадами тиску

У цих випадках інженери часто поєднують стратегії: силіконовий герметик для зняття напруги + прокладку корпусу + конформне покриття + осушувач або вентиляційну мембрану, залежно від навколишнього середовища.

Підсумок

Вода зазвичай не протікаєчереззатверділий силікон у вигляді рідини — більшість проблем виникає через погану адгезію, зазори або дефекти. Але водяна пара може проникати крізь силікон, тому «водонепроникний» та «вологонепроникний» не завжди одне й те саме в захисті електроніки. Якщо ви розповісте мені про свій випадок використання (зовнішній корпус, заливка друкованої плати, глибина занурення, діапазон температур), я можу порекомендувати правильний тип силіконового герметика, цільову товщину та валідаційні випробування (ступінь захисту IP, випробування замочуванням, термоциклування) відповідно до ваших цілей надійності.