多种新型材料正助力连接器制造商满足市场对更坚固防水电子元件的要求。

水或许是电子设备的头号克星，但经过专业密封处理的连接器却能在户外气象站、舰船设备、交通基础设施、照明系统、户外显示屏乃至海底深处等复杂场景中大显身手。凭借升级的密封技术与新型防水材料，新一代密封型互连装置不仅能抵御降水侵蚀、冲刷冲击，更能实现完全浸没状态下的稳定运行。这些密封连接器的另一大功能是防止气体、空气和颗粒物侵入，有效避免材料老化和性能衰减。

密封材料

传统的连接器密封方法，如环氧树脂、玻璃-金属密封（GTMS）和陶瓷密封，会形成一道物理屏障，防止水分和空气进入。环氧树脂在中等环境中提供了一种经济实惠且多功能的防水密封选择，而玻璃-金属密封则提供了极其坚固的气密屏障，非常适合需要绝对可靠的航空航天、国防和医疗应用。陶瓷密封具有出色的热稳定性和抗腐蚀及耐腐蚀化学品的性能，使其成为高温或高压系统中的首选材料。

尽管这些传统材料仍是许多防水和气密连接器设计的基础，但聚合物技术、精密制造和纳米涂层的持续进步正在扩展其性能极限，为创新设计提供替代方案。在某些应用中，通过将传统材料与弹性体、PEEK绝缘体和先进电镀工艺相结合，可以实现完美的密封效果。

然而，这些密封策略会增加组件和终端产品的重量与体积。新兴的纳米涂层、保形薄膜及“智能”薄膜层技术，正在为连接器提供防潮保护，同时避免增加重量。其中最常用的是聚对二甲苯（Parylene），这种薄型保形聚合物涂层材料可通过气相沉积工艺形成超薄保护层，有效阻隔湿气侵入。该防水连接器材料可实现复杂形状（如连接器外壳）的全面覆盖，并提供FDA认证的医疗应用版本，包括植入式产品。

Samtec公司的电缆组件

Samtec公司正在研发一种新型聚酰亚胺涂层FireFly™ Extreme Environment Active Optical Micro Flyover®电缆组件（如上图），适用于军事、航空航天及水下应用环境。

另一款密封材料Ceramax专为严苛环境设计，能在极端温度、高压和振动条件下提供卓越的密封性能。其独特配方将高纯度陶瓷的电绝缘和化学抗性，与高可靠性互连系统所需的机械强度完美结合。Ceramax密封件广泛应用于陶瓷与金属的连接结构中，形成完全密封的界面，即使经过多年的热循环和腐蚀性环境暴露，也能有效防止污染并保持性能稳定。

Winchester互连公司在其气密连接器产品线中采用Ceramax技术，确保卓越的密封性能和长久的使用寿命。Winchester的气密多针连接器通过将Ceramax介电化合物与BeCu触点结合，形成防裂纹扩展的气密密封结构。该防水连接器技术主要应用于D型接头、38999型连接器、射频馈通端子、红外成像系统的杜瓦法兰，以及集成连接器的封装领域。

Winchester产品经理表示：“气密密封不仅具备气密性，其设计旨在防止任何有害颗粒污染外部环境或影响电子设备功能。Winchester 公司设计并制造标准及定制防水连接器产品。在多数情况下，非气密连接器可通过重新设计整合Ceramax材料，从而转变为气密连接器。”

Winchester采用Ceramax密封的D型密封连接器

组合密封策略

虽然玻璃-金属密封（GTMS）曾经占据主导地位，但新的混合设计结合了陶瓷或金属的机械强度与聚合物涂层或薄膜，平衡重量和耐用性。许多连接器公司正在使用机械和化学密封技术的组合，确保在恶劣环境中的可靠性。

在提升密封性能的同时减轻密封连接器重量，一种有效方法是将传统玻璃密封与改进的环氧材料相结合。Amphenol Aerospace公司针对严苛的军用及航空航天市场，采用该策略制造气密连接器，提供了一种轻量化替代方案，其玻璃密封气密连接器可承受严苛的飞行条件。

Amphenol Aerospace公司的密封连接器

Hermetic Seal Corporation公司作为密封连接器领域的专业供应商，其产品已为美国国家航空航天局（NASA）等航天机构提供服务数十年。该公司研发的混合密封防水连接器技术采用专利合金与涂层，能有效抑制应力开裂和氧化现象。其中，科瓦合金-玻璃密封件与钛合金-玻璃密封件专为极端压力环境设计，其它防水连接器型号则通过聚合物界面技术实现减重，同时确保密封连接器性能不受影响。这些材料革新使得高可靠性密封连接器得以集成到更轻便紧凑的设备中，例如无人机、卫星及精密仪器。

海底传输的密封

数以百万计的数据电缆纵横交错于海底，通过最坚固耐用、抗压性强的气密型连接器实现互联。这种海底密封连接器专为严苛的水下环境设计，能在高压、潮湿、盐分和气体等极端条件下保持电气与环境的绝对完整性。与普通防水连接器不同，其气密型海底设计通过玻璃-金属、陶瓷-金属或环氧树脂密封技术，实现真正的气密密封。TE Connectivity的海底线路专为深海作业打造，提供模块化、高可靠性的防水连接器，既能应对极端压力，又能确保电气与光信号的稳定传输。凭借卓越的绝缘性能和防渗漏特性，这些防水连接器为深海仪器、控制系统和通信系统提供可靠的电力与数据传输保障，这对当今海底作业的安全与性能至关重要。

TE Connectivity的SEACON产品系列

TE Connectivity的SEACON产品系列采用陶瓷与金属密封，和高性能金属外壳相结合的方式，实现深水作业中的长期气密可靠性。

智能保护

展望未来，研究人员和制造商正在探索具有多种新功能的新型密封连接器材料。未来的“智能”密封连接器材料能够动态响应环境变化。形状记忆聚合物和相变材料可以根据温度或压力波动伸缩，当条件变得更加极端时，这些材料可以收紧密封。其它研究则集中在将传感器嵌入密封材料中，收集湿度或其它数据。受生物膜启发的自修复氟聚合物层，正在做用于防水连接器的测试，这种技术自动修复可能导致水分侵入的微裂纹。同时，人们也在寻找更安全的PFAS替代品。