工业电子——硅胶产品应用解决方案

作者 固邦 | 2026年7月24日

目录

适用范围: 逆变器、伺服驱动器、工业电源、PLC、传感器、轨道交通以及整个领域的电力电子设备

1. 工业电子行业概述

1.1 工业电子行业的发展趋势

在全球“工业4.0”、智能制造和能源转型的推动下,全球工业电子市场持续增长。 2026年,中国工业电子市场规模突破8000亿元人民币,其中逆变器、伺服驱动器、工业电源、PLC、传感器和电力电子等核心品类占据主导地位。 随着碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体的广泛应用,工业电子产品的功率密度、开关频率和工作温度全面提升,这对热管理及保护材料提出了更严格的要求。.

电子级硅胶材料广泛应用于工业电子领域,用于功率器件散热、PCBA保护、元器件灌封以及结构密封。 工业电子产品通常面临高温、高湿、强振动、粉尘和盐雾等严苛环境。硅胶材料的耐温性、绝缘性、阻燃性以及长期可靠性,直接决定了产品的整体使用寿命。.

1.2 电子级硅胶在工业电子领域的核心价值

价值维度

具体应用

结果

散热

IGBT/SiC模块散热、高频变压器散热

将温升降低20–40℃;使设备使用寿命延长一倍

绝缘保护

高压母线绝缘、变压器绝缘灌封

耐压3–10 kV;符合UL/IEC安全标准

保形涂层保护

控制板涂层、I/O模块保护

防潮、防盐雾、防霉;适用于恶劣环境

阻燃安全

电源灌封、端子封装

UL94 V-0;通过960℃灼热丝试验

防振保护

大功率器件的缓冲灌封

可承受 20 G 的随机振动;10 年内无断裂

热粘合

散热器粘接与固定、热间隙填充

降低接触热阻;取代机械固定

1.3 工业电子产品的分类及硅胶需求对应表

逆变器(0.75–500 kW):IGBT散热(TC系列)→ 电解电容器缓冲灌封(PT系列)→ 控制板防护涂层(PC系列)。 伺服驱动器(50 W–15 kW):功率器件散热(TC系列)→ 编码器密封(SS系列)→ 端子绝缘(IC系列)。 工业电源(AC/DC、DC/DC):MOSFET/变压器散热(TC 系列)→ 全板 PCB 灌封(PT 系列)→ 外壳密封。 PLC/RU/IO模块:功率模块导热(TC系列)→主板防潮涂层(PC系列)→接线端子绝缘。工业传感器:MEMS传感器保护(IC系列)→外壳密封(SS系列)→电缆入口灌封。 轨道交通电子设备:牵引变流器散热(TC系列)→ 辅助电源灌封(PT系列)→ 连接器密封。电力电子设备(SVG/APF/UPQC):IGBT散热(TC系列)→ 电抗器灌封(PT系列)→ 控制板防潮涂层

2. 产品组合概述

2.1 核心产品系列

产品系列

产品名称

典型模型

主要特点

高导热性润滑脂

功率器件散热

MT-3203/3206

导热系数 3.0–6.0 W/m·K;低渗油性;绝缘性

导热灌封胶

功率模块灌封

MT-2804/2807

导热系数 0.8–1.5 W/m·K;V-0;低应力

MT-2806

介电强度 >30 kV/mm;耐电痕性 CTI >600 V

阻燃密封胶

结构密封与阻燃性

MT-704A

V-0级阻燃性能 + IP67防护等级;FIPG成型

导热胶

散热器粘接

MT-1301

导热系数 1.0 W/m·K;粘结强度 >4 MPa

环氧树脂替代型硅胶

高导热性灌封

MT-2808

导热系数为 2.0 W/m·K;应力比环氧树脂低 50 倍

2.2 产品技术优势

6.0 W/m·K 超高导热系数导热膏:满足 SiC/GaN 器件的散热需求

低应力灌封配方:模量为 2–5 MPa;适用于电解电容器和表面贴装电感器

10 kV级绝缘灌封材料:介电强度>30 kV/mm;符合轨道交通安全标准

全面符合V-0级阻燃标准:所有产品均提供通过UL94 V-0认证的版本

-55℃ 至 250℃ 的宽温度范围:满足极端工业环境的要求

3. 逆变器应用解决方案

图3-1 逆变器散热与PCB防护涂层解决方案

图3-2 PLC柜的防护涂层和伺服驱动器冷却

3.1 逆变器冷却概述

逆变器的功率范围为0.75 kW至500 kW以上。IGBT模块的散热是决定逆变器可靠性的核心因素。.

逆变器功率

IGBT模块

冷却方法

热通量密度

推荐润滑脂

0.75~7.5千瓦

迷你DIP

自然对流

2~4 瓦/平方厘米

MT-3203

11~45千瓦

PIM/Econo

强制风冷

4~7 瓦/平方厘米

MT-3203

55~160千瓦

EconoDual/170毫米

强制通风 + 热管

5~8 瓦/平方厘米

MT-3206

200~500千瓦

Prime/IHM

液冷

8~12 瓦/平方厘米

MT-3206

3.2 IGBT 模块散热方案

应用位置:IGBT模块底板与散热器基板之间。推荐产品:MT-3203 / MT-3206

参数

MT-3203

MT-3206

热导率

3.0 W/m·K

6.0 W/m·K

热阻(@50 psi)

0.05 ℃·cm²/W(简体中文(大陆))

0.025 ℃·cm²/W

油分析(200℃/24小时)

<0.3%

<0.2%

介电强度

>12 kV/mm

>12 kV/mm

应用场景

标准风冷

碳化硅(SiC)模块 / 液冷

3.3 电解电容器缓冲灌封

应用位置:逆变器母线底部电解电容器与PCB之间的缓冲层。推荐产品:MT-2804低应力灌封胶

电容器保护要求:

  • 弹性模量 <5 MPa;不传递振动应力
  • 导热系数 0.8 W/m·K;有助于电容器散热
  • V-0级阻燃等级
  • 工作时间 30–60 分钟;与生产线节拍同步

3.4 逆变器控制板的防潮涂层

4. 伺服驱动应用解决方案

4.1 伺服电源模块的散热

应用场景:伺服驱动器功率晶体管(MOSFET/SiC)散热。推荐产品:MT-3203导热膏(3.0 W/m·K)

伺服驱动器特性:

  • 高功率密度(50 W–15 kW 紧凑型封装)
  • 强大的过载能力(3×峰值电流)
  • 多种安装方向(垂直/壁挂/水平)
  • 润滑脂必须具有不流淌和不渗出的特性

4.2 编码器密封解决方案

应用部位:伺服电机编码器接口密封。推荐产品:MT-704A 阻燃密封胶

要求

标准

MT-704A

防护等级(IP)

IP67

耐油性

发动机油 / 切削液

耐温性

-20℃~100℃

-55℃~180℃

4.3 伺服驱动器端子绝缘

推荐产品:MT-2806 高压绝缘灌封胶。应用领域:

  • 电力端子绝缘隔离
  • 制动电阻端子
  • 编码器接口绝缘——关键指标:
  • 介电强度 >30 kV/mm
  • CTI≥600V
  • V-0级阻燃等级

5. 工业电源应用解决方案

5.1 开关电源灌封解决方案

应用领域:工业用交流/直流及直流/直流电源模块的灌封。推荐产品:MT-2806 高导热性灌封胶

参数

MT-2806

热导率

1.2 W/m·K

阻燃性

UL94 V-0

介电强度

22 kV/mm

粘度(混合)

3000 cP

工作时间

40分钟

固化方法

80℃ × 1 小时 或 25℃ × 24 小时

5.2 高频变压器/电感器的灌封

推荐产品:MT-2808 高导热性低应力灌封胶。高频变压器灌封的特殊要求:

  • 导热系数 ≥2.0 W/m·K;导出绕组热点
  • 低弹性模量 <3 MPa;避免芯部应力开裂
  • 低介电损耗 Df <0.005 @100 kHz
  • 与铜/芯/线圈热膨胀系数匹配的CTE

5.3 工业电源防潮涂层解决方案

6. 可编程逻辑控制器(PLC)和控制器应用解决方案

6.1 PLC 电源模块的热传导

应用位置:PLC 功率模块的开关晶体管和变压器。推荐产品:MT-3202(2.0 W/m·K)

PLC模块紧凑型设计特点:

  • 模块宽度小至7.5–25毫米
  • 散热空间有限
  • 并排模块的热量积聚
  • 润滑脂的导热系数必须≥2.0 W/m·K

6.2 控制器主板的防潮涂层

6.3 接线端子绝缘隔离

推荐产品:MT-2806 高压绝缘灌封胶。应用领域:

  • 电源端子与信号端子之间的绝缘
  • 继电器/光耦合器隔离槽灌封
  • 高压接线端子灌封

7. 工业传感器应用解决方案

7.1 压力/温度传感器灌封

推荐产品:MT-2806绝缘灌封胶。应用领域:

  • 压力传感器内部电路保护
  • 温度探头引线密封
  • 流量传感器电路的灌封

7.2 光电/接近传感器密封

推荐产品:MT-704A 阻燃密封胶。密封要求:

  • 防护等级 IP67 / IP69K
  • 耐工业化学品(切削液、清洁剂)
  • 耐温范围:-40℃ 至 125℃
  • 提供透明款和彩色款

7.3 MEMS 传感器保护

8. 轨道交通电子应用解决方案

8.1 牵引变流器冷却方案

应用领域:轨道交通牵引变流器IGBT模块。推荐产品:MT-3206超高导热性导热膏(6.0 W/m·K)

轨道交通的特殊要求

标准

保证

抗振动性

IEC 61373 第1类

经过200万次疲劳循环后未出现漏油现象

防火等级

EN 45545 HL3

热释放速率 <4 MJ/m²

宽温度范围工作

-40℃ 至 85℃(长期)

-55℃~200℃

使用寿命

30年

老化验证通过

8.2 辅助电源灌封解决方案

推荐产品:MT-2808(符合EN 45545防火标准)。适用场所:

  • 列车辅助逆变器
  • 电池充电器
  • 空调电源模块防火等级:EN 45545 HL3级(R22/R23危险等级)

8.3 导轨连接件的密封

推荐产品:MT-704A(阻燃型)。应用领域:

  • 车端连接器密封
  • 外部接线盒密封
  • 信号接口盒的密封
  • 电缆灌封密封件

9. 电力电子应用解决方案

9.1 SVG/APF 电源模块散热

应用位置:SVG(无功功率发生器)/ APF(有功功率滤波器)功率模块。推荐产品:MT-3206 超高导热性润滑脂

参数

SVG/APF 场景

MT-3206 解决方案

功率

50~300kVar

比赛

IGBT模块

IGBT4/IGBT5

改编

冷却方法

强制空气/液体冷却

兼容

热通量密度

5~10 瓦/平方厘米

报道范围

9.2 反应器灌封溶液

推荐产品:MT-2808 高导热性、低应力灌封胶。电抗器灌封面临的挑战:

  • 大容量灌封(单件>10千克)
  • 低收缩率 <0.2%;应力降低
  • 导热系数 ≥2.0 W/m·K
  • 温度等级 H(180℃)

9.3 主动滤波/储能 PCS 保护

推荐产品:

  • 功率模块散热 → MT-3206
  • 滤波电感灌封 → MT-2808
  • 电路板 conformal coating → PC200
  • 柜体密封 → MT-704A

10. 选型指南与技术参数对比

10.1 快速选择矩阵

应用场景

主要要求

推荐产品

替代产品

逆变器IGBT散热

高导热性 + 低渗油性

MT-3203/1000

MT-3203

逆变器电容器缓冲器

低应力 + 导热性

MT-2804

MT-2806

逆变器控制板

保形涂层 / 防尘保护

伺服功率晶体管散热

高导热性 + 不坍落

MT-3203

MT-3202

伺服编码器密封

IP67 + 耐油性

MT-704A

工业电源灌封

V-0级阻燃性 + 导热性

MT-2806

MT-2804

高频变压器

高导热性 + 低应力

MT-2808

MT-2806

PLC模块散热

紧凑型 + 导热性

MT-3202

MT-3203

传感器密封

IP67 + 耐化学腐蚀性

MT-704A

轨道交通用IGBT

抗振动 + 使用寿命长

MT-3206

MT-3203

铁路辅助电源

EN 45545 消防安全

MT-2808(防火型)

MT-2806

SVG/APF 模块

高导热性 + 隔热性

MT-3206

MT-3203

['反应堆灌封', '低收缩率 + 导热性', 'MT-2808', 'MT-2806']

10.2 选型流程图

工业电子领域硅胶选型 ─┬─ 散热 ─┬─ IGBT/SiC 模块 → MT-3206 (6.0 W/m·K) / MT-3203 (3.0 W/m·K)                   │ ├─ MOSFET/二极管 → MT-3203 (3.0 W/m·K) / MT-3202 (2.0 W/m·K)                   │ └─ 变压器/电感器 → MT-2808(2.0 W/m·K 灌封)                   │ ├─ 保护 ─┬─ 控制板涂层 → PC200( conformal coating + UV trace)│ ├─ 电源灌封 → MT-2806(V-0 + 导热性)                   │ ├─ 高压绝缘灌封 → MT-2806(30 kV/mm) │ ├─ 结构密封 → MT-704A(V-0 + IP67)                   │ └─ 端子绝缘 → MT-2806/MT-2806 │ └─ 粘接 ── 散热器固定 → MT-1301(2.0 W/m·K + 4 MPa)

11. 竞争优势

11.1 技术优势

6.0 W/m·K 超高导热系数导热膏:适用于 SiC/GaN 器件散热;与标准 3 W/m·K 导热膏相比,可将热阻降低 50%

10 kV级绝缘灌封:介电强度 >30 kV/mm,CTI ≥600 V;符合UL/IEC安全标准

低应力环氧树脂替代品:模量为 2 MPa,而环氧树脂为 50–100 MPa;对磁芯/电容器安全

-55℃ 至 250℃ 的宽温度范围:各温区性能稳定;非常适合极端工业环境

可返工的 conformal coating:局部剥离设计使返工成本降低50%+

11.2 质量优势

质量维度

行业标准

我们的级别

批次Cpk

≥1.33

≥1.67

热导率公差

±0.2 W/m·K

±0.15

粘度公差

±20%

±10%

阻燃认证

V-0(自我认证)

V-0(UL黄牌)

绝缘稳定性

85℃/85%RH 1000小时

3000小时后,性能保持率>95%

['老化可靠性', '125℃/1000 小时', '通过了 150℃/3000 小时测试']

11.3 服务优势

  • 热仿真支持:与客户合作开展全系统热仿真与优化工作
  • 24小时内提供样品:与客户设备匹配的试用样品
  • 现场批量生产:对首批生产批次的现场指导
  • 安全认证:UL/TÜV/EN 45545 的完整文件
  • 定制研发:针对新型器件(碳化硅/氮化镓/宽禁带)共同开发配方

12. 典型案例研究

案例 1:250 kW 逆变器 IGBT 冷却系统升级

客户背景:

国内领先的逆变器制造商;250千瓦工程级逆变器平台

要求:

原始润滑脂的老化导致IGBT结温升高,从而限制了长期全功率运行

解决方案:

已替换为 MT-3203;优化了丝网印刷工艺,以确保厚度一致

结果:

  • IGBT结温降低22℃;满载输出能力提高15%
  • 润滑脂的使用寿命从1年延长至3年(经150℃老化试验验证)
  • 年使用量超过8吨,涵盖全系列产品

案例 2:高频变压器灌封——取代环氧树脂

客户背景:

工业电源公司;100 kHz 高频 DC/DC 模块

要求:

高环氧树脂灌封应力导致芯部开裂;缺陷率为5%

解决方案:

MT-2808 高导热硅胶灌封材料,可替代传统的环氧树脂

结果:

  • 芯裂缺陷率从5%降至0%
  • 导热系数 2.0 W/m·K,而环氧树脂为 1.0 W/m·K
  • 变压器温度下降8℃;效率提高0.5%
  • 可返工性从“不可返工”变为“可返工”

案例3:轨道交通牵引变流器冷却

客户背景:

中车集团旗下的一家牵引系统供应商

要求:

牵引IGBT散热膏必须符合EN 45545标准,且使用寿命达30年,并具备抗振动性能

解决方案:

MT-3206 超高导热性润滑脂,采用定制抗振动配方

结果:

  • 已通过 EN 45545 HL3 防火安全认证
  • 经过2000小时振动疲劳试验后,油耗量<0.1%
  • 采用液冷方式时,IGBT结温<80℃
  • 已完成为期30年的加速老化验证

案例 4:工业传感器 IP69K 密封

客户背景:

汽车焊接生产线用传感器供应商

要求:

外壳具备IP69K防护等级;可承受80℃高压水射流清洗

解决方案:

MT-704A 高粘合性密封胶 + O型圈辅助

结果:

  • 通过了IP69K高压水射流清洗测试
  • 密封寿命从1年延长至5年
  • 通过了工业清洁剂1000小时的耐受性测试

13. 技术服务体系

13.1 售前服务

服务项目

内容

响应时间

技术咨询

选型 + 解决方案 + 热仿真

2小时内

免费样品

与客户设备匹配的试用样品

24小时内

应用程序测试

全系统原型制作/热测试

3个工作日

工艺解决方案

申请流程 + 个人陈述

5个工作日

实地考察

技术交流 + 生产线审查

1周内

13.2 售中服务

  • 首批次现场支持:工程师为灌封/涂覆工艺提供现场指导
  • 操作培训:标准操作规程(SOP)编制 + 现场培训
  • 设备集成:提供点胶/灌封/涂覆设备的参数
  • 安全文件:全套 UL/TÜV/EN 45545 文件

13.3 售后服务

  • 季度跟进:质量审查 + 联合评估
  • 批次可追溯性:样本保留5年 + 完整记录
  • 故障分析:24小时响应 + 8D报告
  • 技术升级:下一代宽禁带器件配方的前期研究

我们致力于为工业电子行业提供专业、综合的导热、灌封、绝缘和防护解决方案。.