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碳酸镁在电子材料中的应用:绝缘 + 阻燃双重保障

  电子级碳酸镁凭借高纯度、高热稳定性等特质,在电子材料中能同时发挥绝缘与阻燃双重核心作用,还可协同优化材料其他性能,适配多层陶瓷电容器、锂电池、电子封装材料等多个关键电子部件,为电子设备稳定安全运行筑牢防线,具体应用场景及原理如下:

  多层陶瓷电容器(MLCC)

  绝缘保障:MLCC作为电子设备的核心元件,对绝缘性和稳定性要求极高。碳酸镁在烧结时会分解为氧化镁,其Mg²?离子偏聚在钛酸钡晶粒的晶界处,抑制晶粒过度生长,形成细小均匀的致密结构,这种结构能大幅提高元件的绝缘电阻,减少漏电流。同时还能降低介电损耗,稳定介电常数的温度特性,避免元件在不同工况下因绝缘失效出现故障,是超薄介质层MLCC配方

中不可或缺的绝缘相关添加剂。

  阻燃协同:虽MLCC本身并非易燃部件,但碳酸镁分解生成的氧化镁陶瓷相能提升元件的耐高温性能,避免高温环境下元件结构崩塌引发短路起火,与绝缘作用配合,提升MLCC在电子设备中的安全冗余。

  锂电池关键部件

  绝缘保障:一方面在电解液中,高纯超细碳酸镁可中和电解液水解产生的游离氢氟酸,减少电极金属溶出,避免金属离子沉积造成的内部短路,保障电解液的绝缘环境;另一方面作为隔膜涂层材料,它能在隔膜表面形成陶瓷绝缘层,既阻断锂枝晶穿透隔膜引发的短路,又不影响锂离子正常传导,让电池在绝缘安全的前提下维持高效性能。

  阻燃核心作用:碳酸镁能显著提升电池的阻燃抗热失控能力。添加0.5-2wt%的碳酸镁可使电解液起始分解温度提高15-20℃,减少高温下电解液分解产气的风险;其形成的MgO陶瓷涂层还能将PE隔膜150℃下的热收缩率从60%降至5%以下,即便电池局部过热,隔膜也能保持结构完整,阻止火焰扩散,从源头降低电池起火隐患。

  电子封装与基板材料

  绝缘保障:在半导体环氧塑封料中加入碳酸镁,其分解后的氧化镁可优化封装材料的介电性能,降低介电损耗,避免信号传输过程中出现漏电或信号干扰。同时,在5G相关的高频电路板、芯片封装基板中,碳酸镁凭借低介电常数的特性,搭配其形成的致密结构,既能保障基板的绝缘性,又能满足高频信号传输对绝缘材料的低损耗要求。

  阻燃强化:碳酸镁的高热稳定性可提升封装材料的耐高温能力,在芯片长时间高负荷运转产热时,它受热分解会吸收热量,且生成的固体氧化镁会形成致密隔离层,阻止热量向周边元件传导,避免封装材料燃烧或熔化,保护芯片及周边电子元件免受火灾影响。

  电子用塑料制品(外壳、电缆护套等)

  绝缘保障:电子设备的外壳、电气电缆护套等塑料部件常需具备绝缘性以防止触电。碳酸镁作为填料加入聚丙烯等塑料中,其良好的绝缘性和低介电常数可显著提升塑料制品的电绝缘性能,减少电流泄漏风险,适配电气绝缘材料和电子元件外壳的使用需求。

  阻燃主力作用:作为无卤环保阻燃剂,碳酸镁适配电子领域对环保阻燃的要求。它受热时释放二氧化碳和水蒸气,既能吸收大量热量降低塑料温度,又能稀释燃烧区域的氧气;分解残留的氧化镁还会在塑料表面形成保护性隔离层,阻断火焰与内部可燃基材的接触,延缓火势蔓延,广泛用于阻燃电缆、电子设备外壳等制品,实现绝缘与阻燃的双重防护。

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