2025-04-15
I. A hővezető műanyagok legfontosabb jellemzői
1. Teljesítmény előnyei
Súly előnye: Az alumíniumötvözetek csak kétharmados sűrűségével jelentősen javítják a termékek könnyűsúlyát.
Verepítési hatékonyság: A fröccsöntési folyamatokat használja fel, kiküszöböli az utófeldolgozási lépéseket a hagyományos fém megmunkálási és lerövidítési ciklusokban.
Költséghatékonyság: Kiváló ár-teljesítmény arány a feldolgozási hatékonyság, az anyag súlycsökkentése és a környezetbarátság miatt.
Környezetvédelmi előnyök: Tisztító előállítási folyamatok, újrahasznosíthatóság és alacsonyabb szén -dioxid -lábnyom a fémekhez és a kerámiához képest.
Tervezési rugalmasság: Engedélyezze a komplex geometriákat és a vékony falú szerkezeteket a különféle alkalmazásokhoz.
Elektromos biztonság: Kombinálja a hővezető képességet a kiváló szigeteléssel, ideális a nem izolált tápegységekhez.
Kémiai stabilitás: Kiváló korrózióállóság hosszú távú használatra durva környezetben.
2. Teljesítmény -összehasonlítás
Ii. Termikus elmélet és hőeloszlás kialakítása
1. Hőátviteli mechanizmusok
1. Konvekció:
- Követi Newton hűtési törvényét, a folyadék (pl. Air) mozgására támaszkodva. A kényszerített konvekció (például a ventilátorok) javítja a hőcserét.
2. Vezetés:
- A hatékonyság függ:
- Hatékony érintkezési terület
- Anyagvastagság
- Hővezető képesség (λ)
(A fémek itt hagyományosan uralkodnak)
3. sugárzás:
- Az infravörös sugárzás (8–14 μm hullámhossz) átadja az energiát, amelyet befolyásol:
- Hőcsökkentő geometria
- Hatékony sugárzási felület
- anyagi emisszióképesség
2. Hőállósági modell
A teljes rendszer termikus ellenállás (RJ1 - RJ5) egy sor összeg. A hővezető műanyagok két kritikus ellenállást optimalizálnak:
RJ3 (szubsztrát anyag ellenállás)
RJ5 (hő süllyedő-levegő interfész ellenállás)
3. Kritikus hővezető képesség küszöbértéke
Ha λ> 5 w/m · k és vastagság <5 mm, a konvekció dominál, lehetővé téve a műanyagok számára, hogy megfeleljenek a fém teljesítményének.
4. Műanyag és fém hővezető képesség
Hagyományos nézet: fémek (például alumínium, λ≈200 w/m · k) dominálnak a LED -es hőmérsékleten, míg a műanyagok (λ <1 w/m · k) kudarcot vallnak.
Főbb eredmények:
1. Alacsony λ (<5 w/m · k): hagyományos műanyagok (λ <1 w/m · k) alulteljesítve.
2. áttörési tartomány (λ≥5 W/m · K + vastagság <5 mm): Konvekciós vezérelt, λ ütés csökken.
3. Helyettesítési megvalósíthatóság: A műanyagok λ≥20 W/M · K (1/10 fémek) és <5 mm hőforrás-távolsághoz hasonló teljesítményt eredményeznek.
Innováció: hővezetőképes műanyagok (λ≥5 w/m · K + vékony falú kialakítás) megzavarják a fémfüggő paradigmákat.
Iii. Anyagösszetétel és kiválasztás
1.
Fémes: elektronvezérelt (például Cu/Al por)-hatékony, de vezetőképes.
Nem fémes: fononvezérelt (például al₂o₃, bn)-elektromosan szigetelő.
2. Töltőteljesítmény -összehasonlítás
3. mátrix és készítmény
Polimerek: PPS, PA6/66, LCP, PC - Balance hőmérséklet -ellenállás, feldolgozhatóság és költség.
Teljesítménytípusok:
Szigetelés: oxid/nitrid töltőanyagok (például Al₂o₃ + PA6).
Vezető: fém/grafit töltőanyagok (például szén + PA).
Iv. Piaci áttekintés és termékek
1. Globális márkák
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
Envalior: D5506, D3612, StanL-TC154/155, TKX1010D, D8102, Stanil-TC153
Celanese: D5120
2. Anyagválasztási kritériumok
Hőteljesítmény: Magas-λ töltőanyagok (BN/SIC az igényes alkalmazásokhoz).
Elektromos biztonság: Szigetelő töltőanyagok (Al₂o₃/BN).
Módosíthatóság: magas áramlású polimerek (például nylon) az összetett alkatrészekhez.
Költség: Al₂o₃ költséghatékony; A BN prémium.
3. Ipari innovációk
Anyag K + F: Magas-töltőanyag, alacsony viszkozitású kompozitok (nanofiller technológia).
Teljesítmény áttörések: A műanyagok szigetelője λ> 5 w/m · k.
4. Piaci kilátások
Az 5G, az EV -k és a Mini LED örökbefogadás által vezérelt igény növekszik a könnyű termikus megoldások iránti igény (például autóipari elektronika, hordható anyagok).