2025-04-15
I. Pagrindinės termiškai laidžių plastikų charakteristikos
1. Veiklos pranašumai
Svorio pranašumas: kai tankis tik du trečdaliai yra aliuminio lydinių, jie žymiai sustiprina produkto lengvumą.
Formavimo efektyvumas: naudokite injekcijų liejimo procesus, pašalindami tradicinio metalo apdirbimo ir sutrumpinimo gamybos ciklų pašalinimą.
Ekonominis efektyvumas: pranašesnis kainos ir našumo santykis dėl perdirbimo efektyvumo, medžiagų svorio mažinimo ir ekologiškumo.
Aplinkos nauda: švaresni gamybos procesai, perdirbamumas ir mažesnis anglies pėdsakas, palyginti su metalais ir keramika.
Projektavimo lankstumas: Įgalinkite sudėtingas geometrijas ir plonasienio struktūras, skirtas įvairioms reikmėms.
Elektros sauga: sujunkite šilumos laidumą su puikia izoliacija, idealiai tinkančia ne izoliuotiems maitinimo šaltiniams.
Cheminis stabilumas: puikus atsparumas korozijai ilgalaikiam naudojimui atšiaurioje aplinkoje.
2. Veiklos palyginimas
Ii. Šilumos teorija ir šilumos išsklaidymo projektas
1. Šilumos perdavimo mechanizmai
1. Konvekcija:
- Laikykitės Niutono aušinimo įstatymo, remdamiesi skysčio (pvz., Oro) judėjimu. Priverstinė konvekcija (pvz., Ventiliatoriai) pagerina šilumos mainus.
2. Laidumas:
- Efektyvumas priklauso nuo:
- Efektyvi kontaktinė zona
- Medžiagos storis
- Šilumos laidumas (λ)
(Čia tradiciškai dominuoja metalai)
3. Radiacija:
- infraraudonųjų spindulių spinduliuotė (8–14 μm bangos ilgis) perduoda energiją, paveikta:
- Šilumos kriauklės geometrija
- Efektyvus radiacijos paviršiaus plotas
- Materialus spinduliavimas
2. Šiluminio pasipriešinimo modelis
Bendras sistemos šiluminis pasipriešinimas (RJ1 - RJ5) yra serijos suma. Termiškai laidus plastikas optimizuoja du kritines varžas:
RJ3 (substrato medžiagos atsparumas)
RJ5 (šilumos kriauklės-oro sąsajos atsparumas)
3. Kritinis šilumos laidumo slenkstis
Kai λ> 5 W/m · k ir storio <5 mm, dominuoja konvekcija, leidžianti plastikams atitikti metalo veikimą.
4. Plastikinis ir metalinis šilumos laidumas
Tradicinis vaizdas: Metalai (pvz., Aliuminis, λ≈200 w/m · k) dominuoja LED šilumos kriauklės, o plastikai (λ <1 w/m · k) sugenda.
Pagrindinės išvados:
1. Žemas λ (<5 w/m · k): įprastas plastikas (λ <1 w/m · k) prastesnis.
2. Proveržio diapazonas (λyn ≥5 w/m · k + storio <5 mm): Konvekcijos lemia, λ smūgio sumažėja.
3. Pakeitimo galimybės: plastikai su λyn ≥20 w/m · k (1/10 metalų) ir <5 mm šilumos šaltinio atstumas pasiekia panašų našumą.
Inovacijos: termiškai laidus plastikas (λyn ≥5 w/m · k + plonos sienos dizainas) sutrikdo nuo metalo priklausomas paradigmas.
Iii. Medžiagos kompozicija ir atranka
1. Šilumos užpildai
Metalinis: elektronų varomas (pvz., Cu/Al milteliai)-efektyvus, bet laidus.
Nemetalinė: fononų varomas (pvz., Al₂o₃, Bn)-elektra izoliacinis.
2. Užpildymo našumo palyginimas
3. Matrica ir formuluotė
Polimerai: PPS, PA6/66, LCP, PC - Pusiausvyros atsparumas temperatūrai, apdorojimas ir kaina.
Našumo tipai:
Izoliacija: oksido/nitrido užpildai (pvz., Al₂o₃ + PA6).
Laidūs: metaliniai/grafito užpildai (pvz., Anglies + PA).
Iv. Rinkos apžvalga ir produktai
1. Pasauliniai prekės ženklai
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
Envalior: D5506, D3612, STANIL-TC154/155, TKX1010D, D8102, STANIL-TC153
Celanese: D5120
2. Medžiagos atrankos kriterijai
Šilumos našumas: aukštos λ užpildai (BN/SIC reikalaujančioms reikmėms).
Elektros sauga: izoliaciniai užpildai (Al₂o₃/Bn).
Lydėjumas: didelio srauto polimerai (pvz., Nailonas) sudėtingoms dalims.
Kaina: Al₂o₃ yra ekonomiškai efektyvi; BN yra aukščiausios kokybės.
3. Pramonės naujovės
Medžiagos moksliniai tyrimai ir plėtra: Aukšto užpildymo, mažo vizitumo kompozitai („Nanofiller“ technologija).
Našumo proveržiai: izoliacinis plastikas, pasiekiantis λ> 5 w/m · k.
4. Rinkos perspektyvos
Vadinama 5G, EVS ir Mini LED priėmimo, paklausa auga lengviems šiluminiams tirpalams (pvz., Automobilių elektronikai, nešiojamosioms programoms).