2025-04-15
I. Termal iletken plastiklerin temel özellikleri
1. Performans avantajları
Ağırlık avantajı: Yoğunlukla sadece üçte ikisi ile alüminyum alaşımların üçte ikisi, ürün hafiflemesini önemli ölçüde artırırlar.
Kalıp verimliliği: Geleneksel metal işleme ve üretim döngülerini kısaltan işleme sonrası adımları ortadan kaldırarak enjeksiyon kalıplama işlemlerini kullanın.
Maliyet-etkinlik: İşleme verimliliği, malzeme ağırlığı azaltma ve çevre dostu olması nedeniyle üstün fiyat-performans oranı.
Çevresel faydalar: Metallere ve seramiklere kıyasla daha temiz üretim süreçleri, geri dönüştürülebilirlik ve düşük karbon ayak izi.
Tasarım esnekliği: Farklı uygulamalar için karmaşık geometrileri ve ince duvarlı yapıları etkinleştirin.
Elektrik Güvenliği: Termal iletkenliği, izole edilmemiş güç kaynakları için ideal olan mükemmel yalıtımla birleştirin.
Kimyasal stabilite: zorlu ortamlarda uzun süreli kullanım için olağanüstü korozyon direnci.
2. Performans Karşılaştırması
İi. Termal teorisi ve ısı dağılma tasarımı
1. Isı transfer mekanizmaları
1. Konveksiyon:
- Sıvı (örneğin hava) hareketine dayanarak Newton’un soğutma yasasını takip eder. Zorla konveksiyon (örneğin, fanlar) ısı değişimini artırır.
2. İletim:
- Verimlilik:
- Etkili iletişim alanı
- malzeme kalınlığı
- Termal iletkenlik (λ)
(Metaller geleneksel olarak burada hakim olur)
3. Radyasyon:
- Kızılötesi radyasyon (8-14 μm dalga boyu) enerjiyi aktarır:
- Isı lavabo geometrisi
- Etkili radyasyon yüzey alanı
- Malzeme emisyonu
2. Termal direnç modeli
Toplam sistem termal direnci (RJ1 - RJ5) bir seri toplamdır. Termal iletken plastikler iki kritik direnci optimize eder:
RJ3 (substrat malzeme direnci)
RJ5 (Isı Lavabo Hava Arayüzü Direnci)
3. Kritik termal iletkenlik eşiği
Λ> 5 w/m · k ve kalınlık <5 mm olduğunda, konveksiyon egemen olur ve plastiklerin metal performansına uymasına izin verir.
4. Plastik ve metal termal iletkenlik
Geleneksel Görünüm: Metaller (örn., Alüminyum, λ≈200 w/m · k) LED ısı lavabolarına hakim olurken, plastikler (λ <1 w/m · k) başarısız olur.
Temel Bulgular:
1. Düşük λ (<5 w/m · k): geleneksel plastikler (λ <1 w/m · k) düşük performans.
2. Çığır açan aralık (λ≥5 w/m · k + kalınlık <5 mm): konveksiyon güdümlü, λ darbesi azalır.
3. İkame fizibilitesi: λ≥20 w/m · k (1/10 metal) ve <5 mm ısı-kaynak mesafesi olan plastikler karşılaştırılabilir performans elde eder.
İnovasyon: termal iletken plastikler (λ≥5 w/m · k + ince duvar tasarımı) metal bağımlı paradigmaları bozar.
III. Malzeme bileşimi ve seçim
1. Termal dolgu maddeleri
Metalik: Elektron güdümlü (örn., Cu/Al tozu)-verimli ancak iletken.
Metalik olmayan: fonon güdümlü (örn. Al₂o₃, Bn)-elektriksel olarak yalıtım.
2. Dolgu performansı karşılaştırması
3. Matris ve formülasyon
Polimerler: PPS, PA6/66, LCP, PC - Denge sıcaklığı direnci, işlenebilirlik ve maliyet.
Performans Türleri:
Yalıtım: oksit/nitrür dolgu maddeleri (örn. Al₂o₃ + PA6).
İletken: metal/grafit dolgu maddeleri (örn. Karbon + PA).
IV. Pazara Genel Bakış ve Ürünler
1. Küresel Markalar
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
Çevre: D5506, D3612, Stanil-TC154/155, TKX1010D, D8102, Stanil-TC153
Celanese: D5120
2. Malzeme seçim kriterleri
Termal Performans: Yüksek-λ dolgu maddeleri (talepkar uygulamalar için bn/sic).
Elektrik Güvenliği: Yalıtım Dolgusu (Al₂o₃/BN).
Kalıplanabilirlik: Karmaşık parçalar için yüksek akışlı polimerler (örn. Naylon).
Maliyet: Al₂o₃ uygun maliyetlidir; BN premium.
3. Endüstri yenilikleri
Malzeme Ar-Ge: Yüksek dolgu, düşük viskoziteli kompozitler (nanofiller teknolojisi).
Performans atılımları: λ> 5 w/m · k elde edilen yalıtım plastikleri.
4. Pazar Görünümü
5G, EV'ler ve mini LED benimseme tarafından yönlendirilen, hafif termal çözümler (örn. Otomotiv elektroniği, giyilebilir cihazlar) için talep büyür.