2025-04-15
I. termiliselt juhtiva plasti võtmeomadused
1. Jõudluse eelised
Kaalu eelis: tihedusega ainult kaks kolmandikku alumiiniumisulamites suurendavad need märkimisväärselt toote kerget kaalu.
Vormimise efektiivsus: kasutage sissepritsevormimisprotsesse, kõrvaldades traditsiooniliste metalli töötlemise ja lühenemist tsüklites järeltöötluse etapid.
Kulutasuvus: kõrgeim hinna ja jõudluse suhe töötlemise efektiivsusest, materjali kaalu vähendamisest ja keskkonnasõbralikkusest.
Keskkonnaprobleemid: puhtamad tootmisprotsessid, ringlussevõetavad ja madalama süsiniku jalajäljega võrreldes metallide ja keraamikaga.
Kujunduse paindlikkus: võimaldage keerulisi geomeetriaid ja õhukese seinaga struktuure mitmekesiste rakenduste jaoks.
Elektriline ohutus: ühendage soojusjuhtivus suurepärase isolatsiooniga, mis sobib ideaalselt isoleerimata toiteallikate jaoks.
Keemiline stabiilsus: silmapaistev korrosioonikindlus pikaajaliseks kasutamiseks karmides keskkondades.
2. jõudluse võrdlus
Ii. Termiline teooria ja soojuse hajumise kujundamine
1. Soojusülekandemehhanismid
1. konvektsioon:
- Järgib Newtoni jahutusseadust, tuginedes vedeliku (nt õhu) liikumisele. Sunnitud konvektsioon (nt fännid) suurendab soojusvahetust.
2. juhtivus:
- tõhusus sõltub:
- tõhus kontaktpiirkond
- materjali paksus
- soojusjuhtivus (λ)
(Siin domineerivad traditsiooniliselt metallid)
3. kiirgus:
- infrapunakiirgus (8–14 μm lainepikkus) ületab energiat, mida mõjutab:
- jahutusradiaatori geomeetria
- efektiivne kiirguspind
- materiaalne emissioon
2. soojustakistuse mudel
Süsteemi termiline takistus (RJ1 - RJ5) on seeriasumma. Termiliselt juhtiv plast optimeerib kahte kriitilist takistust:
RJ3 (substraadi materjali takistus)
RJ5 (jahutusõhkude liidese takistus)
3. Kriitiline soojusjuhtivuse lävi
Kui λ> 5 w/m · k ja paksus <5 mm, domineerib konverents, võimaldades plastidel sobitada metalli jõudlust.
4. plast vs metalli soojusjuhtivus
Traditsiooniline vaade: Metallid (nt alumiinium, λ≈200 w/m · k) domineerivad LED -i jahutusvalamud, plast (λ <1 W/m · k) samas kui ebaõnnestuvad.
Peamised leiud:
1. madal λ (<5 mass/m · k): tavalised plastikud (λ <1 w/m · k).
2. läbimurdevahemik (λ≥5 w/m · k + paksus <5 mm): konvektsioonipõhine, λ mõju väheneb.
3. Asendamise teostatavus: plast λ≥20 w/m · k (1/10 metallidest) ja <5 mm soojusallika vahemaa saavutavad võrreldava jõudluse.
Innovatsioon: termiliselt juhtivad plastid (λ≥5 w/m · k + õhuke seina kujundus) häirib metallist sõltuvaid paradigmasid.
Iii. Materiaalne kompositsioon ja valik
1. termilised täiteained
Metalliline: elektronide juhitud (nt Cu/Al pulber)-tõhus, kuid juhtiv.
Mittemetalliline: fonoonipõhine (nt al₂o₃, bn)-elektriliselt isoleeriv.
2. täiteaine jõudluse võrdlus
3. maatriks ja preparaat
Polümeerid: PPS, PA6/66, LCP, PC - tasakaalu temperatuuri vastupidavus, töödeldavus ja kulud.
Jõudlustüübid:
Isoleerimine: oksiidi/nitriidi täiteained (nt al₂o₃ + PA6).
Juhtiv: metalli/grafiidi täiteained (nt süsinik + PA).
IV. Turu ülevaade ja tooted
1. globaalsed kaubamärgid
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
Envalior: D5506, D3612, Stanüül-TC154/155, TKX1010D, D8102, Stanüül-TC153
Celanese: D5120
2. Materiaalse valiku kriteeriumid
Termiline jõudlus: kõrged täiteained (BN/SIC nõudlike rakenduste jaoks).
Elektriohutus: isoleerivad täiteained (al₂o₃/bn).
Vormitatavus: keerukate osade kõrge vooluga polümeerid (nt nailon).
Maksumus: al₂o₃ on kulutõhus; BN on lisatasu.
3. Tööstuse uuendused
Materiaalsed teadus- ja arendustegevused: kõrgfunktsioonid, madala viskoossusega komposiidid (nanofller Technology).
Läbimurde jõudlus: isoleerivad plastikud, mis saavutavad λ> 5 w/m · k.
4. turu väljavaade
5G, EVS ja Mini LED -i kasutuselevõtu juhitud nõudlus kasvab kergete termiliste lahenduste (nt autotööstusele elektroonika, kantavad tooted).