Licht gewicht, lege kosten, hege ynfloedsterkte, foarmberens en oanpassing driuwen rap de fraach nei thermoplastyk, dy't helpe om elektroanika, ferljochting en automotoren koel te hâlden.#Polyolefin
De termysk conductive ferbiningen fan PolyOne wurde brûkt yn automotive en E / E-applikaasjes, lykas LED-ferljochting, heatsinks en elektroanyske kasten.
Covestro's Makrolon thermyske PC-produkten omfetsje klassen foar LED-lampen en heatsinks.
De termysk conductive ferbiningen fan RTP kinne brûkt wurde yn húsfestingen lykas batterijdoazen, lykas radiatoren en mear yntegreare komponinten foar waarmteôffier.
OEM's yn 'e yndustry foar elektryske / elektroanika, auto's, ferljochting, medyske apparatuer en yndustriële masines binne al in protte jierren skerp op termysk geleidende thermoplastyk, om't se nije oplossingen sykje foar applikaasjes, ynklusyf radiatoren en oare apparaten foar waarmtedissipaasje, LED's.Koffer en batterij koffer.
Yndustryûndersyk lit sjen dat dizze materialen groeie mei in dûbelsifer taryf, oandreaun troch nije tapassingen lykas all-elektryske auto's, komplekse auto's en grutte kommersjele LED-ferljochtingskomponinten.Thermysk liedende plestik daagje mear tradisjonele materialen út, lykas metalen (benammen aluminium) en keramyk, om't se in protte foardielen hawwe: plestikferbiningen binne lichter yn gewicht, leger yn kosten, maklik te foarmjen, oanpasber, en kinne mear foardielen leverje yn termyske stabiliteit , Impact sterkte en scratch ferset en abrasion ferset.
Additiven dy't de termyske konduktiviteit ferbetterje omfetsje grafyt, grafeen, en keramyske fillers lykas boronitride en alumina.De technology om se te brûken is ek foarútgong en wurdt kosten-effektiver.In oare trend is de yntroduksje fan goedkeape yngenieurharsen (lykas nylon 6 en 66 en PC) yn thermysk conductive ferbiningen, dy't faker brûkte heechweardige materialen lykas PPS, PSU en PEI yn konkurrinsje set.
Wêr giet it allegear oer?In boarne by RTP sei: "De mooglikheid om net-ûnderdielen te foarmjen, it oantal dielen en montagestappen te ferminderjen, en gewicht en kosten te ferminderjen binne allegear driuwende krêften foar it oannimmen fan dizze materialen.""Foar bepaalde tapassingen, lykas elektryske kasten en komponinten oerfoarmjen, is de mooglikheid om waarmte oer te dragen as jo in elektryske isolator wurde, it fokus fan oandacht."
Dalia Naamani-Goldman, Manager fan Electronic and Electrical Transportation Marketing fan BASF's Functional Materials Business, tafoege: "Thermyske konduktiviteit wurdt rap in probleem fan tanimmende soarch foar fabrikanten fan elektroanyske komponinten en OEM's foar auto's.Troch technologyske foarútgong en romte beheinings, applikaasjes wurde miniaturized en dêrom termyske De accumulation en fersprieding fan macht is wurden it fokus fan oandacht.As de foetôfdruk fan 'e komponint beheind is, is it lestich om in metalen heatsink ta te foegjen of in metalen komponint yn te foegjen.
Naamani-Goldman ferklearre dat applikaasjes mei hegere spanning auto's penetrearje, en de fraach nei ferwurkingskrêft groeit ek.Yn batterijpakketten foar elektryske auto's fergruttet it gebrûk fan metaal om waarmte te fersprieden en te fersprieden, it gewicht, wat in ympopulêre kar is.Derneist kinne metalen dielen dy't op hege krêft wurkje, gefaarlike elektryske skokken feroarsaakje.Thermysk conductive, mar net-conductive plastic hars lit hegere spanningen wylst behâld fan elektryske feiligens.
Celanese's fjildûntwikkelingsyngenieur James Miller (foargonger fan Cool Polymers oankocht troch Celanese yn 2014) sei dat elektryske en elektroanyske komponinten, benammen elektryske en elektroanyske komponinten yn elektryske auto's, binne groeid mei de komponintromte."Ien faktor dy't de reduksje fan grutte fan dizze komponinten beheint, is har thermyske behearmooglikheden.Ferbetteringen yn termysk conductive ferpakkingsopsjes meitsje apparaten lytser en effisjinter."
Miller wiisde út dat yn macht elektroanyske apparatuer, termysk conductive keunststoffen kinne wurde overmolded of ferpakt, dat is in ûntwerp kar net beskikber yn metalen of keramyk.Foar waarmte-generearjende medyske apparaten (lykas medyske apparaten mei kamera's as cauterisaasjekomponinten), makket de ûntwerpfleksibiliteit fan termysk konduktyf plestik lichtergewicht funksjonele ferpakking mooglik.
Jean-Paul Scheepens, algemien direkteur fan PolyOne syn spesjaliteit engineering materialen bedriuw, wiisde út dat de automotive en E / E yndustry hawwe de grutste fraach nei termysk conductive ferbiningen.Hy sei dat dizze produkten kinne foldwaan oan in ferskaat oan klant en yndustry behoeften, ynklusyf útwreide design frijheid, ynskeakelje design It ferhege oerflak kin ferbetterje termyske stabiliteit.Termysk conductive polymers jouwe ek mear lichtgewicht opsjes en diel konsolidaasje, lykas yntegrearjen fan waarmte Sinks en húsfesting yn deselde komponint, en de mooglikheid om te meitsjen in mear ferienige termyske behear systeem.De goede ekonomyske effisjinsje fan it ynjeksjefoarmproses is in oare positive faktor.”
Joel Matsco, senior marketingmanager foar polycarbonaat by Covestro, is fan betinken dat thermysk konduktyf plestik benammen rjochte is op automotive applikaasjes."Mei in tichtensfoardiel fan sawat 50% kinne se gewicht signifikant ferminderje.Dit kin ek útwreide wurde nei elektryske auto's.In protte batterijmodules brûke noch metaal foar termysk behear, en om't de measte modules in protte repetitive struktueren binnen brûke, brûke se thermyske konduktiviteit.
Covestro sjocht ek in trend nei lichtgewicht fan grutte kommersjele ferljochtingskomponinten.Matsco wiist op: "35-pûn ynstee fan 70-pûn ljochten mei hege baai fereaskje minder struktuer en binne makliker foar ynstallearders om steigers te dragen."Covestro hat ek elektroanyske kastenprojekten lykas routers, wêryn plestik dielen fungearje as Container en soargje foar waarmtebehear.Matsco sei: "Op alle merken, ôfhinklik fan it ûntwerp, kinne wy ​​​​ek kosten mei maksimaal 20% ferminderje."
PolyOne's Sheepens's stelde dat wichtige tapassingen fan har thermyske konduktiviteittechnology yn automotive en E/E LED-ferljochting, heatsinks en elektroanyske chassis omfetsje, lykas moederborden, omkeardersdoazen, en applikaasjes foar machtbehear / feiligens.Likegoed sjogge RTP-boarnen har thermysk geleidende ferbiningen wurde brûkt yn húsfestingen en heatsinks, lykas ek mear yntegreare komponinten foar waarmteferdieling yn yndustriële, medyske as elektroanyske apparatuer.
Matsco fan Covestro sei dat de wichtichste tapassing fan kommersjele ferljochting de ferfanging fan metalen radiatoren is.Op deselde manier groeit termysk behear fan hege-ein netwurkapplikaasjes ek yn routers en basisstasjons.Naamani-Goldman fan BASF wiisde spesifyk op dat de elektroanyske komponinten busbalken, heechspanningsferbiningsdoazen en ferbiningen, motorisolators, en kamera's foar foar- en efterkant omfetsje.
Celanese's Miller sei dat termysk conductive plestik grutte stappen hawwe makke yn it leverjen fan 3D-ûntwerpfleksibiliteit om te foldwaan oan hegere easken foar termyske behear foar LED-ferljochting.Hy foege ta: "Yn autoferljochting makket ús CoolPoly Thermally Conductive Polymer (TCP) it gebrûk fan tinne-profyl overhead-ljochthúskes en aluminium ferfangende radiatoren foar eksterne koplampen."
Celanese's Miller sei dat CoolPoly TCP in oplossing biedt foar it groeiende automotive head-up display (HUD) - fanwegen beheinde dashboardromte, luchtstream en waarmte fereasket dizze applikaasje hegere waarmtedissipaasje dan unifoarme ferljochting.Sinneljocht skynt op dizze posysje fan 'e auto."It gewicht fan termysk conductive plestik is lichter dan aluminium, dat kin ferminderjen de ynfloed fan skok en trilling op dit diel fan it auto, dat kin feroarsaakje ôfbylding ferfoarming."
Yn 'e batterijkoffer hat Celanese in ynnovative oplossing fûn troch de CoolPoly TCP D-searje, dy't thermyske konduktiviteit sûnder elektryske konduktiviteit leverje kin, en dêrmei relatyf strikte easken foar tapassingskwaliteit foldwaan.Soms beheint it fersterkende materiaal yn it termysk konduktyf plestik syn ferlinging, sadat Celanese-materialen-saakkundigen in nylon-basearre klasse CoolPoly TCP ûntwikkele hawwe, dy't hurder is dan de typyske klasse (100 MPa flexural sterkte, 14 GPa flexural modulus, 9 kJ / m2 Charpy notch-ynfloed) sûnder thermyske konduktiviteit of tichtens op te offerjen.
CoolPoly TCP jout fleksibiliteit yn konveksje design en kin foldwaan oan de waarmte oerdracht easken fan in protte applikaasjes dy't hawwe histoarysk brûkt aluminium.It foardiel fan syn ynjeksje moulding is dat aluminium die castings konsumearje ien tredde fan de enerzjy fan aluminium, en de tsjinst libben wurdt ferlingd mei seis kear.
Neffens Matsco fan Covestro, yn 'e autosektor, is de haadapplikaasje it ferfangen fan radiatoren yn koplampmodules, mistlampmodules en efterljochtmodules.Heat Sinks foar LED hege beam en lege beam funksjes, LED ljocht pipen en ljocht gidsen, daytime running lights (DRL) en turn sinjaal ljochten binne alle mooglike applikaasjes.
Matsco wiisde út: "Ien fan 'e wichtichste driuwende krêften fan Makrolon termyske PC is de mooglikheid om de heatsinkfunksje direkt te yntegrearjen yn' e ferljochtingskomponinten (lykas reflektors, rânen en húsfestingen), wat wurdt berikt troch meardere ynjeksjefoarmjen of twa- komponint metoaden."Troch de reflektor en it frame meastentiids makke fan PC, kin de ferbettere adhesion sjoen wurde as de thermysk konduktive PC derop wurdt opnij getten om waarmte te kontrolearjen, wêrtroch't de needsaak foar fixaasje fan skroeven of kleefstoffen ferminderje.Eask.Dit ferleget it oantal dielen, auxiliary operaasjes en totale systeem-nivo kosten.Derneist sjogge wy op it mêd fan elektryske auto's kânsen yn 'e termyske behear en stipestruktuer fan batterijmodules.
Naamani-Goldman (Naamani-Goldman) fan BASF stelde ek yn elektryske auto's dat komponinten fan batterijpakket lykas batterijskieders tige belofte binne."Lithium-ion-batterijen generearje in soad waarmte, mar se moatte yn in konstante omjouwing fan sawat 65 ° C wêze, oars sille se degradearje of mislearje."
Yn it earstoan waarden termysk conductive plestik ferbiningen basearre op hege-ein engineering harsen.Mar de lêste jierren hawwe batch engineering harsen lykas nylon 6 en 66, PC en PBT spile in grutte rol.Matsco fan Covestro sei: "Dit alles is fûn yn it wyld.Troch kostenredenen liket de merk lykwols benammen konsintrearre te wêzen op nylon en polykarbonaat.
Scheepens sei dat hoewol't PPS noch hiel faak brûkt wurdt, PolyOne's nylon 6 en 66 en PBT tanommen.
RTP stelde dat nylon, PPS, PBT, PC en PP de populêrste harsens binne, mar ôfhinklik fan 'e applikaasje-útdaging kinne in protte hegere prestaasjes thermoplasten lykas PEI, PEEK en PPSU brûkt wurde.In RTP-boarne sei: "Bygelyks, de heatsink fan in LED-lampe kin makke wurde fan nylon 66 gearstald materiaal om in termyske konduktiviteit fan maksimaal 35 W / mK te leverjen.Foar sjirurgyske batterijen dy't faak sterilisaasje moatte wjerstean, is PPSU fereaske.Elektryske isolaasje-eigenskippen en ferminderje fochtakkumulaasje."
Naamani-Goldman sei dat BASF ferskate kommersjele termyske konduktive ferbiningen hat, ynklusyf nylon 6 en 66 klassen."It gebrûk fan ús materialen is yn produksje ynsteld yn in ferskaat oan tapassingen, lykas motorbehuizingen en elektryske ynfrastruktuer.Wylst wy trochgean mei it bepalen fan behoeften fan klanten foar termyske konduktiviteit, is dit in aktyf gebiet fan ûntwikkeling.In protte klanten witte net hokker nivo se conductivity nedich binne, dus materialen moatte wurde oanpast foar spesifike applikaasjes om effektyf te wêzen.
DSM Engineering Plastics lansearre koartlyn Xytron G4080HR, in 40% glêstried fersterke PPS dy't de prestaasjes fan termyske behearsystemen foar elektryske auto's optimisearret.It is ûntwurpen mei termyske fergrizing eigenskippen, hydrolyse ferset, dimensionale stabiliteit, gemyske ferset by hege temperatueren en ynherinte flamme fertraging.
Neffens rapporten kin dit materiaal in sterkte fan 6000 oant 10.000 oeren behâlde by in trochgeande wurktemperatuer boppe 130 ° C.Yn 'e meast resinte 3000-oere 135 ° C wetter / glycol floeibere test, de treksterkte fan Xytron G4080HR ferhege mei 114% en de ferlinging by break ferhege mei 63% yn ferliking mei it lykweardich produkt.
RTP stelde dat neffens tapassingseasken elk fan in ferskaat oan additieven kin wurde brûkt om de termyske konduktiviteit te ferbetterjen, en wiisde op: "De populêrste tafoegings bliuwe tafoegings lykas grafyt, mar wy hawwe nije opsjes ûndersocht lykas grafene of nije keramyske tafoegings..systeem."
In foarbyld fan dat lêste waard ferline jier inisjearre troch Martinswerk Div ​​fan Huber Engineered Polymers.Neffens rapporten, basearre op aluminiumoxide, en foar nije migraasjetrends (lykas elektrifikaasje), is de prestaasjes fan additieven fan Martoxid-searje better dan oare aluminiumoxide en oare conductive fillers.Martoxid wurdt fersterke troch it kontrolearjen fan dieltsjegrutte distribúsje en morfology om ferbettere ynpakken en tichtens en unike oerflakbehanneling te leverjen.Neffens rapporten kin it brûkt wurde mei in fillingbedrach fan mear as 60% sûnder meganyske of rheologyske eigenskippen te beynfloedzjen.It toant poerbêst mooglikheden yn PP, TPO, nylon 6 en 66, ABS, PC en LSR.
Matsco fan Covestro sei dat sawol grafyt as grafeen in soad brûkt binne, en wiisde op dat grafyt in relatyf lege kosten hat en matige termyske konduktiviteit, wylst grafeen meastentiids mear kostet, mar dúdlike foardielen foar termyske konduktiviteit hat.Hy foege ta: "D'r is faaks ferlet fan thermysk geleidende, elektrysk isolearjende (TC / EI) materialen, en dit is wêr't tafoegings lykas boriumnitride gewoan binne.Spitigernôch krije jo neat.Yn dit gefal, boron nitride jout De elektryske isolaasje wurdt ferbettere, mar de termyske conductivity wurdt fermindere.Boppedat kinne de kosten fan boronitride heul heech wêze, dus TC / EI moat in materiaalprestaasje wurde dy't driuwend kostenferheging moat bewize.
Naamani-Goldman fan BASF stelt it sa: “De útdaging is om in lykwicht te meitsjen tusken termyske konduktiviteit en oare easken;om te soargjen dat materialen yn grutte hoemannichten effisjint ferwurke wurde kinne en dat de meganyske eigenskippen net te folle sakje.In oare útdaging is om in systeem te meitsjen dat breed oannommen wurde kin.Kosteneffektive oplossing."
PolyOne's Scheepens is fan betinken dat sawol op koalstof-basearre fillers (grafyt) as keramyske fillers tasizzende additieven binne dy't ferwachte wurde om de fereaske termyske konduktiviteit te berikken en oare elektryske en meganyske eigenskippen te balansearjen.
Celanese's Miller sei dat it bedriuw in ferskaat oan additieven hat ûndersocht dy't de breedste seleksje fan 'e yndustry fan fertikaal yntegreare basisharsen kombinearje om proprietêre yngrediïnten te leverjen dy't thermyske konduktiviteit meitsje. It berik is 0.4-40 W / mK.
De fraach nei multyfunksjonele conductive ferbiningen lykas termyske en elektryske conductivity of termyske en flamme brânfertraagjend liket ek tanimme.
Covestro's Matsco wiisde derop dat doe't it bedriuw syn thermysk conductive Makrolon TC8030 en TC8060 PC lansearre, klanten fuortendaliks begon te freegjen oft se koene wurde makke yn elektryske isolearjende materialen."De oplossing is net sa ienfâldich.Alles wat wy dogge om EI te ferbetterjen sil in negative ynfloed hawwe op TC.No biede wy Makrolon TC110 polycarbonate en ûntwikkelje oare oplossingen om oan dizze easken te foldwaan.
Naamani-Goldman fan BASF sei dat ferskate tapassingen thermyske konduktiviteit en oare skaaimerken fereaskje, lykas batterijpakketten en heechspanningsferbiningen, dy't allegear waarmtedissipaasje nedich binne en moatte foldwaan oan strikte flammefertragende noarmen by it brûken fan lithium-ion-batterijen.
PolyOne, RTP en Celanese hawwe allegear in grutte fraach sjoen nei multyfunksjonele ferbiningen út alle merksegminten, en leverje thermyske konduktiviteit en EMI-ôfskerming, hegere ynfloed, flammefertraging, elektryske isolaasje, en ferbiningen mei funksjes lykas UV-resistinsje en thermyske stabiliteit.
Tradysjonele foarmtechniken binne net effektyf foar materialen mei hege temperatueren.Molders moatte beskate betingsten en parameters begripe om de problemen op te lossen dy't soms feroarsake wurde troch ynjeksjefoarmjen fan hege temperatueren.
In nije stúdzje lit sjen hoe't it type en it bedrach fan LDPE mingd mei LLDPE beynfloedzje de ferwurkberens en sterkte / taaiens fan blaasde film.Gegevens wurde werjûn foar LDPE-rike en LLDPE-rike miks.