2025-04-15
I. Ciri -ciri utama plastik konduktif termal
1. Kelebihan prestasi
Kelebihan berat badan: Dengan ketumpatan hanya dua pertiga daripada aloi aluminium, mereka dengan ketara meningkatkan produk ringan.
Kecekapan pengacuan: Menggunakan proses pengacuan suntikan, menghapuskan langkah-langkah pemprosesan pasca dalam pemesinan logam tradisional dan memendekkan kitaran pengeluaran.
Keberkesanan Kos: Nisbah prestasi harga yang unggul disebabkan oleh kecekapan pemprosesan, pengurangan berat badan, dan keramahan eko.
Manfaat Alam Sekitar: Proses pengeluaran bersih, kitar semula, dan jejak karbon yang lebih rendah berbanding logam dan seramik.
Fleksibiliti reka bentuk: Membolehkan geometri kompleks dan struktur berdinding nipis untuk pelbagai aplikasi.
Keselamatan Elektrik: Menggabungkan kekonduksian terma dengan penebat yang sangat baik, sesuai untuk bekalan kuasa yang tidak berasal.
Kestabilan kimia: Rintangan kakisan yang luar biasa untuk kegunaan jangka panjang dalam persekitaran yang keras.
2. Perbandingan Prestasi
Ii. Teori haba dan reka bentuk pelesapan haba
1. Mekanisme pemindahan haba
1. Konveksi:
- Mengikuti undang -undang penyejukan Newton, bergantung kepada pergerakan cecair (mis., Udara). Konveksi paksa (mis., Peminat) meningkatkan pertukaran haba.
2. Pengaliran:
- Kecekapan bergantung pada:
- Kawasan hubungan yang berkesan
- Ketebalan bahan
- Kekonduksian terma (λ)
(Logam secara tradisinya menguasai di sini)
3. Sinaran:
- Sinaran inframerah (8-14 μm panjang gelombang) memindahkan tenaga, dipengaruhi oleh:
- Geometri tenggelam panas
- Kawasan permukaan radiasi yang berkesan
- Emisiviti bahan
2. Model rintangan haba
Total Sistem Rintangan Thermal (RJ1 -RJ5) adalah jumlah siri. Plastik konduktif termal mengoptimumkan dua rintangan kritikal:
RJ3 (rintangan bahan substrat)
RJ5 (rintangan antara muka udara panas)
3. Ambang kekonduksian terma kritikal
Apabila λ> 5 w/m · k dan ketebalan <5 mm, perolakan menguasai, membolehkan plastik untuk memadankan prestasi logam.
4. Plastik vs kekonduksian terma logam
Pandangan tradisional: Logam (mis., Aluminium, λ ≈200 w/m · k) menguasai sinki haba LED, manakala plastik (λ <1 w/m · k) gagal.
Penemuan Utama:
1. Rendah λ (<5 w/m · k): plastik konvensional (λ <1 w/m · k) kurang baik.
2. Julat Breakthrough (λ≥5 w/m · K + ketebalan <5 mm): Kesan yang didorong oleh konveksi, λ berkurang.
3. Kelayakan Penggantian: Plastik dengan λ≥20 w/m · K (1/10 logam) dan jarak <5 mm haba sumber mencapai prestasi yang setanding.
Inovasi: Plastik konduktif termal (λ≥5 w/m · K + reka bentuk dinding nipis) mengganggu paradigma yang bergantung kepada logam.
Iii. Komposisi dan pemilihan bahan
1. Pengisi Thermal
Metalik: Dilancarkan Elektron (mis., Serbuk Cu/Al)-Cekap tetapi konduktif.
Bukan logam: didorong phonon (mis., Al₂o₃, bn)-penebat elektrik.
2. Perbandingan prestasi pengisi
3. Matriks dan Perumusan
Polimer: PPS, PA6/66, LCP, PC - Rintangan suhu keseimbangan, proses, dan kos.
Jenis Prestasi:
Penebat: pengisi oksida/nitrida (mis., Al₂o₃ + PA6).
Konduktif: Pengisi logam/grafit (mis., Karbon + PA).
Iv. Gambaran Keseluruhan Pasaran dan Produk
1. Jenama Global
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
Envalior: D5506, D3612, Stanyl-TC154/155, TKX1010D, D8102, Stanyl-TC153
Celanese: D5120
2. Kriteria Pemilihan Bahan
Prestasi terma: pengisi tinggi-λ (bn/sic untuk menuntut aplikasi).
Keselamatan Elektrik: Pengisi penebat (al₂o₃/bn).
Kebolehkerjaan: Polimer aliran tinggi (mis., Nylon) untuk bahagian kompleks.
Kos: Al₂o₃ adalah kos efektif; BN adalah premium.
3. Inovasi Industri
Bahan R & D: Pengisi tinggi, komposit kelikatan rendah (Teknologi Nanofiller).
Penemuan prestasi: Plastik penebat mencapai λ> 5 w/m · k.
4. Tinjauan Pasaran
Didorong oleh 5G, EV, dan pengangkatan LED Mini, permintaan tumbuh untuk penyelesaian terma ringan (mis., Elektronik automotif, wearables).