2025-04-15
I. Ključne značilnosti toplotno prevodne plastike
1. prednosti uspešnosti
Prednost teže: z gostoto le dve tretjini kot aluminijevih zlitin znatno izboljšajo lahka tehtanja izdelka.
Učinkovitost oblikovanja: uporaba procesov oblikovanja vbrizgavanja, odpravljanje korakov naknadne obdelave v tradicionalnih kovinskih obdelavi in skrajšanju proizvodnih ciklov.
Stroškovno učinkovitost: vrhunsko razmerje med cenami in zmogljivostjo zaradi učinkovitosti obdelave, zmanjšanja materialne teže in prijaznosti do okolja.
Okoljske koristi: čistejši proizvodni procesi, recikliranje in nižji odtis ogljika v primerjavi s kovinami in keramiko.
Prilagodljivost oblikovanja: Omogočite zapletene geometrije in tankostenske strukture za raznolike aplikacije.
Električna varnost: Združite toplotno prevodnost z odlično izolacijo, idealno za neizolirane napajalne napajanja.
Kemična stabilnost: izjemna korozijska odpornost za dolgotrajno uporabo v težkih okoljih.
2. Primerjava uspešnosti
Ii. Termična teorija in zasnova disipacije toplote
1. mehanizmi prenosa toplote
1. konvekcija:
- Sledi Newtonov hladilni zakon, ki se zanaša na gibanje tekočine (npr. Air). Prisilna konvekcija (npr. Ventilatorji) izboljšuje izmenjavo toplote.
2. prevodnost:
- Učinkovitost je odvisna od:
- Učinkovito območje stika
- Debelina materiala
- toplotna prevodnost (λ)
(Tu tradicionalno prevladujejo kovine)
3. sevanje:
- Infrardeče sevanje (8–14 μm valovne dolžine) prenaša energijo, na katero vpliva:
- Geometrija hladilnika
- Učinkovita površina sevanja
- Emisivnost materiala
2. Model toplotne odpornosti
Skupna toplotna odpornost sistema (RJ1 - RJ5) je serijska vsota. Termično prevodna plastika optimizira dva kritična upor:
RJ3 (odpornost na podlagi materiala)
RJ5 (odpornost vmesnika za hladilni hladilnik-zrak)
3. Kritični prag toplotne prevodnosti
Ko je λ> 5 W/m · K in debelina <5 mm, prevladuje konvekcija, kar omogoča plastiko, da se ujema z zmogljivostjo kovine.
4. plastika v primerjavi s kovinsko toplotno prevodnostjo
Tradicionalni pogled: kovine (npr. Aluminij, λ≈200 w/m · k) prevladujejo v hladilnikih LED, medtem ko plastika (λ <1 w/m · K) ne uspejo.
Ključne ugotovitve:
1. Nizka λ (<5 w/m · k): običajna plastika (λ <1 w/m · k) premalo uspešni.
2. Prebojno območje (λ≥5 w/m · K + debelina <5 mm): konvekcijski vpliv, λ udarci se zmanjša.
3. Nadomestila izvedljivost: plastika z λ≥20 w/m · K (1/10 kovin) in <5 mm razdalja toplotnega vira dosega primerljivo delovanje.
Inovacije: Termično prevodna plastika (λ≥5 w/m · K + zasnova tanke stene) moti kovinsko odvisne paradigme.
Iii. Sestava in izbira materiala
1. toplotna polnila
Kovinski: elektronski poganjan (npr. Cu/al prah)-učinkovit, vendar prevoden.
Nedeljalna: fononska poganjana (npr. Al₂o₃, Bn)-električno izolirajoča.
2. Primerjava uspešnosti polnila
3. Matrika in formulacija
Polimeri: PPS, PA6/66, LCP, PC - Temperaturna odpornost, obdelava in stroški.
Vrste uspešnosti:
Izolacijsko: polnila oksida/nitrida (npr. Al₂o₃ + PA6).
Prevodna: kovinska/grafitna polnila (npr. Ogljik + PA).
Iv. Pregled trga in izdelki
1. globalne blagovne znamke
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
ONVALIOR: D5506, D3612, STANYL-TC154/155, TKX1010D, D8102, STANYL-TC153
Celanese: D5120
2. Merila za izbiro materiala
Toplotna zmogljivost: visoka-λ polnila (BN/SIC za zahtevne aplikacije).
Električna varnost: izolacijska polnila (al₂o₃/bn).
Obleka: polimeri z visokim pretokom (npr. Najlon) za zapletene dele.
Stroški: Al₂o₃ je stroškovno učinkovit; Bn je premium.
3. Inovacije v industriji
Materialne raziskave in razvoj: Kompoziti z nizko viskoznostjo (Nanofiller Technology).
Preboj uspešnosti: izolacijska plastika, ki doseže λ> 5 w/m · k.
4. Tržni obeti
Povpraševanje po lahkih toplotnih rešitvah (npr. Avtomobilske elektronike, nosljivih izdelkov), ki ga poganja 5G, EV -ji in mini LED sprejemanje, raste povpraševanje.