Mae pwysau ysgafn, cost isel, cryfder effaith uchel, llwydni, ac addasu yn gyrru'r galw am thermoplastigion yn gyflym, sy'n helpu i gadw electroneg, goleuadau a pheiriannau ceir yn oer.#Polyolefin
Defnyddir cyfansoddion dargludol thermol PolyOne mewn cymwysiadau modurol ac E/E, megis goleuadau LED, sinciau gwres a chlostiroedd electronig.
Mae cynhyrchion PC thermol Makrolon Covestro yn cynnwys graddau ar gyfer lampau LED a sinciau gwres.
Gellir defnyddio cyfansoddion dargludol thermol RTP mewn amgaeadau fel blychau batri, yn ogystal â rheiddiaduron a chydrannau afradu gwres mwy integredig.
Mae OEMs yn y diwydiannau trydanol / electroneg, modurol, goleuo, offer meddygol, a pheiriannau diwydiannol wedi bod yn awyddus i thermoplastigion dargludol thermol ers blynyddoedd lawer oherwydd eu bod yn chwilio am atebion newydd ar gyfer cymwysiadau gan gynnwys rheiddiaduron a dyfeisiau afradu gwres eraill, LEDs.Achos achos a batri.
Mae ymchwil diwydiant yn dangos bod y deunyddiau hyn yn tyfu ar gyfradd digid dwbl, wedi'u gyrru gan gymwysiadau newydd megis cerbydau trydan cyfan, ceir cymhleth a chydrannau goleuadau LED masnachol mawr.Mae plastigau dargludol thermol yn herio deunyddiau mwy traddodiadol, megis metelau (yn enwedig alwminiwm) a cherameg, oherwydd mae ganddynt lawer o fanteision: mae cyfansoddion plastig yn ysgafnach o ran pwysau, yn is mewn cost, yn hawdd eu ffurfio, yn addasadwy, a gallant ddarparu mwy o fanteision mewn sefydlogrwydd thermol , Cryfder effaith ac ymwrthedd crafu ac ymwrthedd crafiadau.
Mae ychwanegion sy'n gwella dargludedd thermol yn cynnwys graffit, graphene, a llenwyr ceramig fel boron nitrid ac alwmina.Mae'r dechnoleg i'w defnyddio hefyd yn datblygu ac yn dod yn fwy cost-effeithiol.Tuedd arall yw cyflwyno resinau peirianneg cost isel (fel neilon 6 a 66 a PC) i gyfansoddion dargludol thermol, sy'n rhoi deunyddiau pris uchel a ddefnyddir yn fwy cyffredin fel PPS, PSU, a PEI mewn cystadleuaeth.
Beth yw'r holl ffwdan?Dywedodd ffynhonnell yn RTP: “Mae’r gallu i ffurfio rhannau net, lleihau nifer y rhannau a’r camau cydosod, a lleihau pwysau a chost oll yn ysgogiadau ar gyfer mabwysiadu’r deunyddiau hyn.”“Ar gyfer rhai cymwysiadau, megis clostiroedd trydanol a gor-fowldio cydrannau, Y gallu i drosglwyddo gwres wrth ddod yn ynysydd trydanol yw ffocws y sylw.”
Ychwanegodd Dalia Naamani-Goldman, Rheolwr Marchnata Cludiant Electronig a Thrydanol Busnes Deunyddiau Gweithredol BASF: “Mae dargludedd thermol yn prysur ddod yn fater o bryder cynyddol i weithgynhyrchwyr cydrannau electronig ac OEMs modurol.Oherwydd datblygiadau technolegol a chyfyngiadau gofod, mae cymwysiadau'n fach ac felly'n thermol Mae cronni a lledaenu pŵer wedi dod yn ffocws sylw.Os yw ôl troed y gydran yn gyfyngedig, mae'n anodd ychwanegu sinc gwres metel neu fewnosod cydran fetel."
Esboniodd Naamani-Goldman fod cymwysiadau foltedd uwch yn treiddio automobiles, ac mae'r galw am bŵer prosesu hefyd yn tyfu.Mewn pecynnau batri cerbydau trydan, mae'r defnydd o fetel i wasgaru a gwasgaru gwres yn cynyddu pwysau, sy'n ddewis amhoblogaidd.Yn ogystal, gall rhannau metel sy'n gweithredu ar bŵer uchel achosi siociau trydan peryglus.Mae resin plastig dargludol thermol ond an-ddargludol yn caniatáu folteddau uwch wrth gynnal diogelwch trydanol.
Dywedodd peiriannydd datblygu maes Celanese, James Miller (rhagflaenydd Cool Polymers a gaffaelwyd gan Celanese yn 2014) fod cydrannau trydanol ac electronig, yn enwedig cydrannau trydanol ac electronig mewn cerbydau trydan, wedi tyfu gyda'r gofod cydran Mae'n dod yn fwy a mwy gorlawn ac yn parhau i grebachu.“Un ffactor sy'n cyfyngu ar leihau maint y cydrannau hyn yw eu galluoedd rheoli thermol.Mae gwelliannau mewn opsiynau pecynnu dargludol thermol yn gwneud dyfeisiau'n llai ac yn fwy effeithlon.”
Tynnodd Miller sylw at y ffaith y gellir gor-fowldio neu becynnu plastigau dargludol thermol mewn offer electronig pŵer, sy'n ddewis dylunio nad yw ar gael mewn metelau na cherameg.Ar gyfer dyfeisiau meddygol sy'n cynhyrchu gwres (fel dyfeisiau meddygol gyda chamerâu neu gydrannau rhybuddiad), mae hyblygrwydd dylunio plastigau dargludol thermol yn caniatáu pecynnu swyddogaethol pwysau ysgafnach.
Tynnodd Jean-Paul Scheepens, rheolwr cyffredinol busnes deunyddiau peirianneg arbenigol PolyOne, sylw at y ffaith mai'r diwydiannau modurol ac E/E sydd â'r galw mwyaf am gyfansoddion dargludol thermol.Dywedodd y gall y cynhyrchion hyn ddiwallu amrywiaeth o anghenion cwsmeriaid a diwydiant, gan gynnwys rhyddid dylunio estynedig, gan alluogi dylunio Gall yr arwynebedd arwyneb cynyddol wella sefydlogrwydd thermol.Mae polymerau dargludol thermol hefyd yn darparu opsiynau mwy ysgafn a chydgrynhoi rhannol, megis integreiddio sinciau gwres a gorchuddion i'r un gydran, a'r gallu i greu system rheoli thermol fwy unedig.Mae effeithlonrwydd economaidd da y broses fowldio chwistrellu yn ffactor cadarnhaol arall.”
Mae Joel Matsco, uwch reolwr marchnata polycarbonad yn Covestro, yn credu bod plastigau dargludol thermol yn canolbwyntio'n bennaf ar gymwysiadau modurol.“Gyda mantais dwysedd o tua 50%, gallant leihau pwysau yn sylweddol.Gellir ymestyn hyn hefyd i gerbydau trydan.Mae llawer o fodiwlau batri yn dal i ddefnyddio metel ar gyfer rheolaeth thermol, ac oherwydd bod y rhan fwyaf o fodiwlau yn defnyddio llawer o strwythurau ailadroddus y tu mewn, maent yn defnyddio dargludedd thermol Cynyddodd y pwysau a arbedwyd trwy ddisodli metelau â pholymerau yn gyflym.”
Mae Covestro hefyd yn gweld tuedd tuag at ysgafnhau cydrannau goleuadau masnachol mawr.Mae Matsco yn nodi: “Mae angen llai o strwythur ar oleuadau bae 35 pwys yn lle goleuadau bae 70-punt ac maent yn haws i osodwyr barhau â sgaffaldiau.”Mae gan Covestro hefyd brosiectau amgáu electronig fel llwybryddion, lle mae rhannau plastig yn gweithredu fel Cynhwysydd ac yn darparu rheolaeth gwres.Dywedodd Matsco: “Ym mhob marchnad, yn dibynnu ar y dyluniad, gallwn hefyd leihau costau hyd at 20%.”
Dywedodd PolyOne's Sheepen's fod cymwysiadau allweddol ei dechnoleg dargludedd thermol mewn modurol ac E / E yn cynnwys goleuadau LED, sinciau gwres a siasi electronig, megis mamfyrddau, blychau gwrthdröydd, a chymwysiadau rheoli pŵer / diogelwch.Yn yr un modd, mae ffynonellau CTRh yn gweld ei gyfansoddion dargludol thermol yn cael eu defnyddio mewn gorchuddion a sinciau gwres, yn ogystal â chydrannau afradu gwres mwy integredig mewn offer diwydiannol, meddygol neu electronig.
Dywedodd Matsco o Covestro mai prif ddefnydd goleuadau masnachol yw ailosod rheiddiaduron metel.Yn yr un modd, mae rheolaeth thermol cymwysiadau rhwydwaith pen uchel hefyd yn tyfu mewn llwybryddion a gorsafoedd sylfaen.Nododd Naamani-Goldman o BASF yn benodol fod y cydrannau electronig yn cynnwys bariau bysiau, blychau cyffordd foltedd uchel a chysylltwyr, ynysyddion modur, a chamerâu golygfa blaen a chefn.
Dywedodd Miller Celanese fod plastigau dargludol thermol wedi cymryd camau breision wrth ddarparu hyblygrwydd dylunio 3D i fodloni gofynion rheoli thermol uwch ar gyfer goleuadau LED.Ychwanegodd: “Mewn goleuadau modurol, mae ein Polymer Dargludol Thermol CoolPoly (TCP) yn galluogi defnyddio gorchuddion goleuo uwchben proffil tenau a rheiddiaduron amnewid alwminiwm ar gyfer prif oleuadau allanol.”
Dywedodd Miller Celanese fod CoolPoly TCP yn darparu ateb ar gyfer yr arddangosfa modurol pen i fyny cynyddol (HUD)-oherwydd gofod dangosfwrdd cyfyngedig, llif aer a gwres, mae'r cais hwn yn gofyn am afradu gwres uwch na goleuadau unffurf.Mae golau'r haul yn disgleirio ar y safle hwn o'r car.“Mae pwysau plastig dargludol thermol yn ysgafnach nag alwminiwm, a all leihau effaith sioc a dirgryniad ar y rhan hon o'r cerbyd, a all achosi ystumiad delwedd.”
Yn yr achos batri, mae Celanese wedi dod o hyd i ateb arloesol trwy gyfres CoolPoly TCP D, a all ddarparu dargludedd thermol heb ddargludedd trydanol, a thrwy hynny fodloni gofynion ansawdd cymhwysiad cymharol llym.Weithiau, mae'r deunydd atgyfnerthu yn y plastig dargludol thermol yn cyfyngu ar ei elongation, felly mae arbenigwyr deunyddiau Celanese wedi datblygu gradd neilon-seiliedig CoolPoly TCP, sy'n llymach na'r radd nodweddiadol (cryfder flexural 100 MPa, 14 GPa modwlws flexural, 9 kJ / m2 Effaith rhicyn swynol) heb aberthu dargludedd thermol na dwysedd.
Mae CoolPoly TCP yn darparu hyblygrwydd mewn dylunio darfudiad a gall fodloni gofynion trosglwyddo gwres llawer o gymwysiadau sydd wedi defnyddio alwminiwm yn hanesyddol.Mantais ei fowldio chwistrellu yw bod castiau marw alwminiwm yn defnyddio traean o egni alwminiwm, ac mae bywyd y gwasanaeth yn cael ei ymestyn gan chwe Times.
Yn ôl Matsco o Covestro, yn y sector modurol, y prif gais yw disodli rheiddiaduron mewn modiwlau lampau blaen, modiwlau lampau niwl a modiwlau taillight.Mae sinciau gwres ar gyfer swyddogaethau trawst uchel LED a thrawst isel, pibellau golau LED a chanllawiau golau, goleuadau rhedeg yn ystod y dydd (DRL) a goleuadau signal troi i gyd yn gymwysiadau posibl.
Nododd Matsco: “Un o brif rymoedd gyrru PC thermol Makrolon yw'r gallu i integreiddio swyddogaeth y sinc gwres yn uniongyrchol i'r cydrannau goleuo (fel adlewyrchyddion, bezels, a gorchuddion), a gyflawnir trwy fowldio chwistrelliad lluosog neu ddau- dulliau cydran.“Trwy'r adlewyrchydd a'r ffrâm a wneir fel arfer o PC, gellir gweld yr adlyniad gwell pan fydd y PC dargludol thermol yn cael ei ail-fowldio arno i reoli gwres, a thrwy hynny leihau'r angen i osod sgriwiau neu gludyddion.Galw.Mae hyn yn lleihau nifer y rhannau, gweithrediadau ategol a chostau cyffredinol lefel system.Yn ogystal, ym maes cerbydau trydan, rydym yn gweld cyfleoedd yn strwythur rheoli thermol a chymorth modiwlau batri.”
Dywedodd Naamani-Goldman (Naamani-Goldman) BASF hefyd mewn cerbydau trydan fod cydrannau pecyn batri fel gwahanyddion batri yn addawol iawn.“Mae batris lithiwm-ion yn cynhyrchu llawer o wres, ond mae angen iddynt fod mewn amgylchedd cyson o tua 65 ° C, fel arall byddant yn diraddio neu'n methu.”
I ddechrau, roedd cyfansoddion plastig dargludol thermol yn seiliedig ar resinau peirianneg pen uchel.Ond yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae resinau peirianneg swp fel neilon 6 a 66, PC a PBT wedi chwarae rhan fawr.Dywedodd Matsco Covestro: “Mae hyn i gyd wedi ei ddarganfod yn y gwyllt.Fodd bynnag, oherwydd rhesymau cost, mae'n ymddangos bod y farchnad yn canolbwyntio'n bennaf ar neilon a pholycarbonad. ”
Dywedodd Scheepens, er bod PPS yn dal i gael ei ddefnyddio'n aml iawn, mae neilon 6 a 66 PolyOne a PBT wedi cynyddu.
Dywedodd RTP mai neilon, PPS, PBT, PC a PP yw'r resinau mwyaf poblogaidd, ond yn dibynnu ar her y cais, gellir defnyddio llawer o thermoplastigion perfformiad uwch megis PEI, PEEK a PPSU.Dywedodd ffynhonnell RTP: “Er enghraifft, gellir gwneud sinc gwres lamp LED o ddeunydd cyfansawdd neilon 66 i ddarparu dargludedd thermol o hyd at 35 W/mK.Ar gyfer batris llawfeddygol y mae'n rhaid iddynt wrthsefyll sterileiddio aml, mae angen PPSU.Priodweddau inswleiddio trydanol a lleihau cronni lleithder.”
Dywedodd Naamani-Goldman fod gan BASF nifer o gyfansoddion dargludol thermol masnachol, gan gynnwys graddau neilon 6 a 66.“Mae’r defnydd o’n deunyddiau wedi’i roi ar waith mewn amrywiaeth o gymwysiadau fel gorchuddion modur a seilwaith trydanol.Wrth i ni barhau i bennu anghenion cwsmeriaid ar gyfer dargludedd thermol, mae hwn yn faes datblygu gweithredol.Nid yw llawer o gwsmeriaid yn gwybod pa lefel sydd ei hangen arnynt Dargludedd, felly mae'n rhaid i ddeunyddiau gael eu teilwra ar gyfer cymwysiadau penodol i fod yn effeithiol.”
Yn ddiweddar, lansiodd DSM Engineering Plastics Xytron G4080HR, sef PPS wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr 40% sy'n gwneud y gorau o berfformiad systemau rheoli thermol cerbydau trydan.Fe'i cynlluniwyd gydag eiddo heneiddio thermol, ymwrthedd hydrolysis, sefydlogrwydd dimensiwn, ymwrthedd cemegol ar dymheredd uchel ac arafu fflamau cynhenid.
Yn ôl adroddiadau, gall y deunydd hwn gynnal cryfder o 6000 i 10,000 awr ar dymheredd gweithio parhaus o fwy na 130 ° C.Yn y prawf hylif dŵr/glycol 3000-awr 135°C diweddaraf, cynyddodd cryfder tynnol Xytron G4080HR 114% a chynyddodd yr elongation adeg egwyl 63% o'i gymharu â'r cynnyrch cyfatebol.
Dywedodd RTP, yn unol â gofynion y cais, y gellir defnyddio unrhyw un o amrywiaeth o ychwanegion i wella dargludedd thermol, a nododd: “Mae'r ychwanegion mwyaf poblogaidd yn parhau i fod yn ychwanegion fel graffit, ond rydym wedi bod yn archwilio opsiynau newydd fel graphene neu ychwanegion ceramig newydd..system.”
Dechreuwyd enghraifft o'r olaf y llynedd gan Martinswerk Div ​​​​o Huber Engineered Polymers.Yn ôl adroddiadau, yn seiliedig ar alwmina, ac ar gyfer tueddiadau mudo newydd (fel trydaneiddio), mae perfformiad ychwanegion cyfres Martoxid yn well nag alwmina eraill a llenwyr dargludol eraill.Mae Martoxid yn cael ei wella trwy reoli dosbarthiad maint gronynnau a morffoleg i ddarparu gwell pacio a dwysedd a thriniaeth arwyneb unigryw.Yn ôl adroddiadau, gellir ei ddefnyddio gyda swm llenwi sy'n fwy na 60% heb effeithio ar briodweddau mecanyddol neu rheolegol.Mae'n dangos potensial rhagorol mewn PP, TPO, neilon 6 a 66, ABS, PC a LSR.
Dywedodd Covestro's Matsco fod graffit a graphene wedi'u defnyddio'n helaeth, a nododd fod gan graffit ddargludedd thermol cost isel a chymedrol, tra bod graphene fel arfer yn costio mwy, ond mae ganddo fanteision dargludedd thermol amlwg.Ychwanegodd: “Yn aml mae angen deunyddiau dargludol thermol, wedi’u hinswleiddio’n drydanol (TC/EI), a dyma lle mae ychwanegion fel boron nitrid yn gyffredin.Yn anffodus, chewch chi ddim byd.Yn yr achos hwn, mae boron nitride yn darparu Mae'r inswleiddio trydanol yn cael ei wella, ond mae'r dargludedd thermol yn cael ei leihau.Ar ben hynny, gall cost boron nitrid fod yn uchel iawn, felly mae'n rhaid i TC/EI ddod yn berfformiad materol y mae angen iddo ar frys brofi cynnydd mewn costau.
Mae Naamani-Goldman o BASF yn ei roi fel hyn: “Yr her yw cael cydbwysedd rhwng dargludedd thermol a gofynion eraill;er mwyn sicrhau y gellir prosesu deunyddiau'n effeithlon mewn symiau mawr ac nad yw'r priodweddau mecanyddol yn gollwng gormod.Her arall yw creu system y gellir ei mabwysiadu'n eang.Ateb cost-effeithiol.”
Mae PolyOne's Scheepens yn credu bod llenwyr carbon (graffit) a llenwyr ceramig yn ychwanegion addawol y disgwylir iddynt gyflawni'r dargludedd thermol gofynnol a chydbwyso priodweddau trydanol a mecanyddol eraill.
Dywedodd Miller Celanese fod y cwmni wedi archwilio amrywiaeth o ychwanegion sy'n cyfuno detholiad ehangaf y diwydiant o resinau sylfaen wedi'u hintegreiddio'n fertigol i ddarparu cynhwysion perchnogol sy'n gwneud dargludedd thermol Yr ystod yw 0.4-40 W/mK.
Mae'n ymddangos bod y galw am gyfansoddion dargludol amlswyddogaethol fel dargludedd thermol a thrydanol neu atalyddion thermol a fflam hefyd yn cynyddu.
Tynnodd Matsco Covestro sylw, pan lansiodd y cwmni ei Makrolon TC8030 a TC8060 PC dargludol thermol, bod cwsmeriaid wedi dechrau gofyn ar unwaith a ellid eu troi'n ddeunyddiau inswleiddio trydanol.“Nid yw’r ateb mor syml.Bydd popeth a wnawn i wella EI yn cael effaith negyddol ar TC.Nawr, rydym yn cynnig polycarbonad Makrolon TC110 ac rydym yn datblygu atebion eraill i fodloni'r gofynion hyn. ”
Dywedodd Naamani-Goldman BASF fod angen dargludedd thermol a nodweddion eraill ar wahanol gymwysiadau, megis pecynnau batri a chysylltwyr foltedd uchel, sydd i gyd angen afradu gwres ac mae'n rhaid iddynt fodloni safonau gwrth-fflam llym wrth ddefnyddio batris lithiwm-ion.
Mae PolyOne, RTP a Celanese i gyd wedi gweld galw mawr am gyfansoddion amlswyddogaethol o bob rhan o'r farchnad, ac maent yn darparu dargludedd thermol a cysgodi EMI, effaith uwch, arafu fflamau, inswleiddio trydanol, a Chyfansoddion â swyddogaethau megis ymwrthedd UV a sefydlogrwydd thermol.
Nid yw technegau mowldio traddodiadol yn effeithiol ar gyfer deunyddiau tymheredd uchel.Mae angen i fowldwyr ddeall rhai amodau a pharamedrau i ddatrys y problemau a achosir weithiau gan fowldio chwistrellu tymheredd uchel.
Mae astudiaeth newydd yn dangos sut mae math a maint y LDPE sydd wedi'i gymysgu â LLDPE yn effeithio ar brosesadwyedd a chryfder / caledwch ffilm wedi'i chwythu.Dangosir data ar gyfer cymysgeddau llawn LDPE a LLDPE-gyfoethog.