2025-04-15
I. Βασικά χαρακτηριστικά των θερμικά αγώγιμων πλαστικών
1.
Πλεονέκτημα βάρους: Με πυκνότητα μόνο τα δύο τρίτα των κραμάτων αλουμινίου, ενισχύουν σημαντικά το ελαφρύ βαρύτητας του προϊόντος.
Αποδοτικότητα χύτευσης: Χρησιμοποιήστε τις διεργασίες χύτευσης με έγχυση, εξαλείφοντας τα βήματα μετα-επεξεργασίας σε παραδοσιακούς κύκλους παραγωγής μεταλλικών μηχανικών και συντομεύοντας.
Κόστος-αποτελεσματικότητα: ανώτερος λόγος τιμής-απόδοσης λόγω της αποτελεσματικότητας της επεξεργασίας, της μείωσης του βάρους του υλικού και της οικολογικής φιλίας.
Περιβαλλοντικά οφέλη: Καθαρότερες διαδικασίες παραγωγής, ανακυκλώσιμοι και χαμηλότερο αποτύπωμα άνθρακα σε σύγκριση με τα μέταλλα και τα κεραμικά.
Ευελιξία σχεδιασμού: Ενεργοποιήστε τις σύνθετες γεωμετρίες και τις δομές με λεπτό τοίχωμα για διαφορετικές εφαρμογές.
Ηλεκτρική ασφάλεια: Συνδυάστε τη θερμική αγωγιμότητα με εξαιρετική μόνωση, ιδανική για μη απομονωμένα τροφοδοτικά.
Χημική σταθερότητα: Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση για μακροπρόθεσμη χρήση σε σκληρά περιβάλλοντα.
2. Σύγκριση απόδοσης
Ii. Θερμική θεωρία και σχεδιασμός διάχυσης θερμότητας
1. Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας
1. Μεταφορά:
- Ακολουθεί το νόμο ψύξης του Νεύτωνα, βασιζόμενος στην κίνηση υγρού (π.χ. αέρα). Η αναγκαστική μεταφορά (π.χ. ανεμιστήρες) ενισχύει την ανταλλαγή θερμότητας.
2.
- Η απόδοση εξαρτάται από:
- Αποτελεσματική περιοχή επαφής
- Πάχος υλικού
- Θερμική αγωγιμότητα (λ)
(Τα μέταλλα κυριαρχούν παραδοσιακά εδώ)
3. Ακτινοβολία:
- Η υπέρυθρη ακτινοβολία (8-14 μm κύματος) μεταφέρει ενέργεια, επηρεασμένη από:
- Γεωμετρία θερμότητας
- Αποτελεσματική επιφάνεια ακτινοβολίας
- Εκπομπή υλικών
2. Μοντέλο θερμικής αντίστασης
Η συνολική θερμική αντίσταση του συστήματος (RJ1 -RJ5) είναι ένα ποσό της σειράς. Τα θερμικά αγώγιμα πλαστικά βελτιστοποιούν δύο κρίσιμες αντιστάσεις:
RJ3 (αντίσταση υλικού υποστρώματος)
RJ5 (αντίσταση διεπαφής θερμότητας-αέρα)
3. Κρίσιμο όριο θερμικής αγωγιμότητας
Όταν λ> 5 w/m · k και πάχος <5 mm, κυριαρχεί η μεταφορά, επιτρέποντας στα πλαστικά να ταιριάζουν με την απόδοση των μετάλλων.
4. Πλαστικό έναντι μεταλλικής θερμικής αγωγιμότητας
Παραδοσιακή άποψη: Τα μέταλλα (π.χ. αλουμίνιο, λ, 200 W/m · k) κυριαρχούν στη θερμότητα LED, ενώ τα πλαστικά (λ <1 w/m · k) αποτυγχάνουν.
Βασικά ευρήματα:
1 χαμηλής λ (<5 W/m · K): συμβατικά πλαστικά (λ <1 W/m · K) χαμηλότερα.
2. Εύρος ανακύκλωσης (λ≥5 W/m · K + πάχος <5 mm): μειώνεται με τη μεταφορά, λ αντίκτυπο.
3. Σκοπιμότητα υποκατάστασης: Πλαστικά με λ≥20 W/m · K (1/10 μέταλλα) και απόσταση θερμικής πηγής <5 mm επιτυγχάνουν συγκρίσιμες επιδόσεις.
Καινοτομία: Θερμικά αγώγιμα πλαστικά (λ≥5 W/M · K + λεπτό τοίχωμα σχεδιασμού) διαταράσσουν τα εξαρτώμενα από μέταλλα παραδείγματα.
Iii. Σύνθεση και επιλογή υλικού
1. Θερμικά πληρωτικά
Μεταλλικό: Ηλεκτρονική (π.χ. σκόνη Cu/Al)-αποτελεσματική αλλά αγώγιμη.
Μη μεταλλικό: φωνητικό (π.χ. Al₂o₃, Bn)-Ηλεκτρικά μονωτικό.
2. Σύγκριση απόδοσης πλήρωσης
3. Matrix και σύνθεση
Πολυμερή: PPS, PA6/66, LCP, PC - Αντίσταση θερμοκρασίας ισορροπίας, επεξεργασιμότητα και κόστος.
Τύποι απόδοσης:
Μονωτική: Πληρώματα οξειδίου/νιτριδίου (π.χ., AL₂O₃ + PA6).
ΠΟΛΥΜΑΤΙΚΗ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΜΕΛΩΝ/Γραφίτη (π.χ., CARBER + ΡΑ).
Iv. Επισκόπηση και προϊόντα της αγοράς
1. Global Brands
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
Envalior: D5506, D3612, Stanyl-TC154/155, TKX1010D, D8102, Stanyl-TC153
Celanese: D5120
2. Κριτήρια επιλογής υλικού
Θερμική απόδοση: Υψηλής λίτρα πλήρωσης (BN/SIC για απαιτητικές εφαρμογές).
Ηλεκτρική ασφάλεια: μονωτικά πληρωτικά (al₂o₃/bn).
Χύτευση: πολυμερή υψηλής ροής (π.χ. νάιλον) για σύνθετα μέρη.
Κόστος: Το al₂o₃ είναι οικονομικά αποδοτικό. Το BN είναι ασφάλιστρο.
3. Καινοτομίες της βιομηχανίας
Υλικό Ε & Α: Σύνθετα υψηλής πύλης, χαμηλής ιξώδους (τεχνολογία Nanofiller).
Ανακαλύψεις απόδοσης: Μονωτικά πλαστικά που επιτυγχάνουν λ> 5 W/m · k.
4. Προοπτική αγοράς
Οδηγούμενη από την υιοθεσία 5G, EVS και Mini LED, η ζήτηση αυξάνεται για ελαφριά θερμικά διαλύματα (π.χ. ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, φορητά).