导电泡沫压缩-恢复曲线分析：如何匹配结构间隙间的压力
在EMI屏蔽密封设计中，导电泡棉的压缩力和恢复力直接决定了长期电接触的可靠性，压缩力过大可能导致外壳变形，压力不足则会导致导电性不稳定。
作为领先的EMI 材料制造商, 康丽达提供先进的高回弹导电泡沫，例如CD-880 PORON® 系列，经证实在5G 基站和电动汽车应用中具有出色的机械和电气稳定性。
1. 压缩-恢复测试标准和参数
EMI 泡沫的机械性能通常根据以下标准进行评估ASTM D575和IEC 60352-2标准，重点关注：
压缩范围： 10%–70%（模拟实际装配压缩）
测试速度： 5 mm/min（避免动态干扰）
温度： 23°C±2°C（标准实验室条件）
循环次数： 1-10次循环（评估疲劳和恢复率）
结果绘制为力-应变曲线，帮助工程师确定其组件设计的最佳压缩范围。
2. 康丽达导电泡棉恢复性能比较
| 产品型号 | 基材 | 20% 压缩 (N/cm²) | 50% 压缩 (N/cm²) | 回收率（%） | 应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| CD-550 | 硅酮 | 0.8–1.2 | 2.5–3.5 | 75–80% | 工业和消费电子产品 |
| CD-880 (PORON®) | 高回弹聚氨酯 | 1.0–1.5 | 3.0–4.0 | 90–95% | 5G基站、汽车雷达 |
| CD-330 | PET纤维 | 0.5–0.8 | 1.8–2.5 | 85–90% | 低压密封 |
测试表明CD-880即使在 50% 的压缩下也能保持90% 以上的回弹率- 明显优于标准硅胶泡沫。
在5G机柜设计中，过度压缩（4.5 N/cm²）导致外壳变形和EMI泄漏。改用康丽达的CD-880导电泡棉后，压力降至3.2 N/cm² ，在保持稳定接触的同时，避免了结构损坏。
3. 压缩力与电气性能的关系
压缩力对垂直接触电阻有直接影响（MIL-STD-202G） ：
<1 kg/cm²：接触不良→电阻>20 mΩ
1–3 kg/cm²：稳定的导电网络→电阻<10 mΩ
>5 kg/cm²：层损坏→阻力再次上升
当压缩率从30%增加到60%时，表面电阻（根据ASTM D4935）会下降约40%。超过70%后，由于塑性变形，电阻会再次上升。
Konlida CD-880在 60% 压缩时保持0.05 Ω/□ 的表面电阻- 优于典型的 EMI 泡沫。
了解更多关于导电泡沫电气测试的信息，请参阅《导电泡沫表面电阻测试：ASTM D4935 实用指南》 。
4. 压缩匹配的设计建议
步骤 1：确定结构压力极限
| 结构类型 | 最大允许压力 | 推荐产品 |
|---|---|---|
| 塑料外壳 | ≤3牛/平方厘米 | CD-330 或 CD-880 |
| 金属底盘 | ≤6牛/平方厘米 | CD-880 |
| 柔性PCB | ≤1 牛顿/平方厘米 | 超薄CD-220 |
步骤 2：验证长期弹性恢复
康丽达的泡沫经过10次循环压缩测试，恢复损失<5%。
高温老化（70°C × 1000h）验证了汽车级可靠性的长期性能。
压缩恢复力并非一个固定的数值，而是一条随压缩率变化的动态曲线。了解这条曲线有助于工程师精确地协调机械弹性与电气稳定性，从而防止过度压缩和接触不足的问题。
欲深入了解导电泡沫的演变和性能，请参阅《从材料到应用——导电泡沫的演变》 。
5. 综合测试和材料优化
康丽达提供完整的机电协同测试数据集，帮助工程师在产品生命周期内实现精确的阻抗匹配和结构优化。
只有平衡机械弹性和电导性，设计人员才能确保先进电子系统中真正可靠、持久的 EMI 屏蔽性能。