Létt þyngd, lítill kostnaður, hár höggstyrkur, mótun og sérsniðin knýja hratt áfram eftirspurn eftir hitaplasti, sem hjálpar til við að halda rafeindatækni, lýsingu og bílavélum köldum.#Pólýólefín
Varmaleiðandi efnasambönd PolyOne eru notuð í bíla- og E/E forritum, svo sem LED lýsingu, hitakössum og rafrænum girðingum.
Covestro's Makrolon hitauppstreymi PC vörur innihalda einkunnir fyrir LED lampa og hitavaska.
Varmaleiðandi efnasambönd RTP er hægt að nota í hýsum eins og rafhlöðuboxum, svo og ofnum og samþættari hitaleiðnihlutum.
OEMs í rafmagns-/rafeindatækni, bílaiðnaði, lýsingu, lækningatækjum og iðnaðarvélaiðnaði hafa verið ákafir í hitaleiðandi hitaplasti í mörg ár vegna þess að þeir eru að leita að nýjum lausnum fyrir forrit, þar á meðal ofna og önnur hitaleiðnitæki, LED.Taska og rafhlöðuhylki.
Iðnaðarrannsóknir sýna að þessi efni eru að vaxa með tveggja stafa tölu, knúin áfram af nýjum forritum eins og rafknúnum ökutækjum, flóknum bílum og stórum LED-ljósaíhlutum í atvinnuskyni.Hitaleiðandi plast krefst hefðbundinna efna, eins og málma (sérstaklega ál) og keramik, vegna þess að þau hafa marga kosti: plastblöndur eru léttari að þyngd, lægri í kostnaði, auðvelt að mynda, sérhannaðar og geta veitt fleiri kosti í hitastöðugleika , Höggstyrkur og klóraþol og slitþol.
Aukefni sem bæta hitaleiðni eru grafít, grafen og keramikfylliefni eins og bórnítríð og súrál.Tæknin til að nota þau fleygir líka fram og verður hagkvæmari.Önnur þróun er innleiðing á ódýrum verkfræðikvoða (eins og nylon 6 og 66 og PC) í varmaleiðandi efnasambönd, sem setur algengari dýr efni eins og PPS, PSU og PEI í samkeppni.
Hvað er allt lætin um?Heimildarmaður hjá RTP sagði: „Hefnin til að mynda nethluta, fækka hlutum og samsetningarþrepum og draga úr þyngd og kostnaði eru allt drifkraftar fyrir upptöku þessara efna."Fyrir ákveðin forrit, eins og rafmagnsgirðingar og ofmótun íhluta, er hæfileikinn til að flytja hita þegar hann verður rafeinangrandi í brennidepli."
Dalia Naamani-Goldman, framkvæmdastjóri markaðssetningar rafeinda- og rafmagnsflutninga í BASF hagnýt efnisviðskiptum, bætti við: „Varmaleiðni er hratt að verða áhyggjuefni fyrir framleiðendur rafeindaíhluta og OEM bíla.Vegna tækniframfara og plássþrengslna eru forrit smækkuð og því hitauppstreymi. Uppsöfnun og miðlun krafts hefur orðið í brennidepli.Ef fótspor íhlutans er takmarkað er erfitt að bæta við málmhitara eða setja inn málmíhlut.“
Naamani-Goldman útskýrði að háspennuforrit væru að komast í gegn í bifreiðum og eftirspurn eftir vinnsluafli fer einnig vaxandi.Í rafhlöðupökkum fyrir rafbíla eykur notkun málms til að dreifa og dreifa hita þyngd, sem er óvinsælt val.Að auki geta málmhlutar sem vinna með miklum krafti valdið hættulegum raflosti.Hitaleiðandi en óleiðandi plastplastefni leyfir hærri spennu á meðan rafmagnsöryggi er viðhaldið.
Þróunarverkfræðingur Celanese, James Miller (forveri Cool Polymers sem Celanese keypti árið 2014) sagði að raf- og rafeindaíhlutir, sérstaklega raf- og rafeindaíhlutir í rafknúnum farartækjum, hafi vaxið með íhlutarýminu. Það verður sífellt fjölmennara og heldur áfram að minnka.„Einn þáttur sem takmarkar stærðarminnkun þessara íhluta er hitastjórnunargeta þeirra.Endurbætur á hitaleiðandi umbúðum gera tækin minni og skilvirkari.“
Miller benti á að í rafeindabúnaði gæti hitaleiðandi plasti verið ofmótað eða pakkað, sem er hönnunarval sem ekki er fáanlegt í málmum eða keramik.Fyrir hitamyndandi lækningatæki (eins og lækningatæki með myndavélum eða cauterization hluti) gerir hönnunarsveigjanleiki varmaleiðandi plasts kleift að nota léttari hagnýtur umbúðir.
Jean-Paul Scheepens, framkvæmdastjóri sérsviðs PolyOne í verkfræðiefni, benti á að bílaiðnaðurinn og E/E iðnaðurinn hefði mesta eftirspurn eftir varmaleiðandi efnasamböndum.Hann sagði að þessar vörur gætu mætt margvíslegum þörfum viðskiptavina og iðnaðar, þar á meðal aukið hönnunarfrelsi, sem gerir hönnun kleift. Aukið yfirborð getur bætt hitastöðugleika.Varmaleiðandi fjölliður bjóða einnig upp á léttari valkosti og sameiningu hluta, svo sem að samþætta hitakökur og hús í sama íhlutinn og getu til að búa til sameinaðra hitastjórnunarkerfi.Góð hagkvæmni sprautumótunarferlisins er annar jákvæður þáttur.”
Joel Matsco, yfirmarkaðsstjóri fyrir pólýkarbónat hjá Covestro, telur að hitaleiðandi plast sé aðallega einbeitt að bílum.„Með þéttleikaforskot upp á um 50% geta þeir dregið verulega úr þyngd.Þetta er einnig hægt að útvíkka til rafknúinna ökutækja.Margar rafhlöðueiningar nota enn málm til varmastjórnunar og vegna þess að flestar einingar nota margar endurteknar mannvirki inni, nota þær varmaleiðni Þyngdin sem sparast með því að skipta um málma fyrir fjölliður jókst fljótt.
Covestro sér einnig þróun í átt að léttvægingu stórra ljósaíhluta í atvinnuskyni.Matsco bendir á: "35 pund í stað 70 punda háflóaljós krefjast minni uppbyggingu og auðveldara fyrir uppsetningaraðila að halda vinnupalla."Covestro er einnig með rafræna girðingarverkefni eins og beinar, þar sem plasthlutar virka sem ílát og veita hitastjórnun.Matsco sagði: "Á öllum mörkuðum, allt eftir hönnun, getum við líka lækkað kostnað um allt að 20%."
PolyOne's Sheepens's lýsti því yfir að lykilnotkun hitaleiðnitækni þess í bifreiðum og E/E felur í sér LED lýsingu, hitakökur og rafrænar undirvagnar, svo sem móðurborð, inverter kassa og orkustjórnun/öryggisforrit.Að sama skapi sjá RTP uppsprettur varmaleiðandi efnasambönd þess notuð í hús og hitakökur, svo og samþættari hitaleiðni íhluti í iðnaðar-, lækninga- eða rafeindabúnaði.
Matsco frá Covestro sagði að aðalnotkun viðskiptalýsingar væri að skipta um málmofna.Að sama skapi fer varmastjórnun hágæða netforrita einnig vaxandi í beinum og grunnstöðvum.Naamani-Goldman hjá BASF benti sérstaklega á að rafeindaíhlutirnir innihalda rútustangir, háspennu tengiboxa og tengi, mótor einangrunartæki og myndavélar að framan og að aftan.
Miller hjá Celanese sagði að hitaleiðandi plast hafi náð miklum framförum í að veita 3D hönnunarsveigjanleika til að mæta hærri hitauppstreymiskröfum fyrir LED lýsingu.Hann bætti við: „Í bílalýsingu gerir CoolPoly Thermally Conductive Polymer (TCP) okkar kleift að nota þunnt sniðið loftljósahús og álofna fyrir ytri framljós.
Miller hjá Celanese sagði að CoolPoly TCP bjóði upp á lausn fyrir vaxandi höfuð-upp skjá bíla (HUD) - vegna takmarkaðs mælaborðsrýmis, loftflæðis og hita, krefst þetta forrit meiri hitaleiðni en samræmda lýsingu.Sólarljós skín á þessa stöðu bílsins.„Þyngd hitaleiðandi plasts er léttari en ál, sem getur dregið úr höggi og titringi á þennan hluta ökutækisins, sem getur valdið myndbrenglun.“
Í rafhlöðuhylkinu hefur Celanese fundið nýstárlega lausn í gegnum CoolPoly TCP D röðina, sem getur veitt varmaleiðni án rafleiðni og uppfyllir þar með tiltölulega strangar gæðakröfur fyrir notkun.Stundum takmarkar styrkingarefnið í varmaleiðandi plastinu lengingu þess, svo Celanese efnissérfræðingar hafa þróað nælon-undirstaða CoolPoly TCP, sem er sterkara en dæmigerður flokkur (100 MPa sveigjustyrkur, 14 GPa sveigjustuðull, 9 kJ / m2 Charpy notch högg) án þess að fórna varmaleiðni eða þéttleika.
CoolPoly TCP veitir sveigjanleika í konvection hönnun og getur uppfyllt hitaflutningskröfur margra forrita sem hafa notað ál í gegnum tíðina.Kosturinn við sprautumótun þess er að álsteypuefni eyða þriðjungi af orku áls og endingartíminn er lengdur um sex sinnum.
Samkvæmt Matsco frá Covestro, í bílageiranum, er aðalnotkunin að skipta um ofna í aðalljósaeiningum, þokuljósaeiningum og afturljósaeiningum.Hitaveita fyrir LED hágeisla og lágljósavirkni, LED ljósapípur og ljósleiðara, dagljós (DRL) og stefnuljós eru allt hugsanlegt not.
Matsco benti á: „Einn helsti drifkraftur Makrolon hitauppstreymistölvunnar er hæfileikinn til að samþætta hitastigsaðgerðina beint í ljósahlutana (eins og endurskinsmerki, ramma og hús), sem er náð með margfaldri sprautumótun eða tveggja- íhlutaaðferðir.„Í gegnum endurskinsmerki og ramma sem venjulega eru úr PC, má sjá betri viðloðun þegar varmaleiðandi PC-tölvan er endurmótuð á hana til að stjórna hitanum og dregur þannig úr þörfinni á að festa skrúfur eða lím.Heimta.Þetta dregur úr fjölda varahluta, aukaaðgerðum og heildarkostnaði á kerfisstigi.Að auki, á sviði rafknúinna farartækja, sjáum við tækifæri í varmastjórnun og stuðningsuppbyggingu rafgeymaeininga.
Naamani-Goldman (Naamani-Goldman) hjá BASF sagði einnig í rafknúnum ökutækjum að rafhlöðupakkaíhlutir eins og rafhlöðuskiljur væru mjög efnilegir.„Liþíumjónarafhlöður mynda mikinn hita en þær þurfa að vera í stöðugu umhverfi sem er um 65°C, annars brotna þær niður eða bila.“
Upphaflega voru hitaleiðandi plastefnasambönd byggð á hágæða verkfræðikvoða.En á undanförnum árum hafa lotuverkfræði plastefni eins og nylon 6 og 66, PC og PBT spilað stórt hlutverk.Matsco hjá Covestro sagði: „Allt þetta hefur fundist í náttúrunni.Hins vegar, vegna kostnaðarástæðna, virðist markaðurinn aðallega einbeita sér að næloni og pólýkarbónati.“
Scheepens sagði að þrátt fyrir að PPS sé enn mjög oft notað hafi PolyOne nylon 6 og 66 og PBT aukist.
RTP sagði að nylon, PPS, PBT, PC og PP væru vinsælustu plastefnin, en allt eftir umsóknaráskoruninni er hægt að nota mörg afkastamikil hitauppstreymi eins og PEI, PEEK og PPSU.RTP heimildarmaður sagði: „Til dæmis getur hitavaskur LED lampa verið úr nylon 66 samsettu efni til að veita hitaleiðni allt að 35 W/mK.Fyrir skurðarrafhlöður sem verða að þola tíða dauðhreinsun er PPSU krafist.Rafmagns einangrunareiginleikar og draga úr rakasöfnun.“
Naamani-Goldman sagði að BASF væri með nokkur varmaleiðandi efnasambönd í viðskiptum, þar á meðal nylon 6 og 66 einkunnir.„Notkun á efnum okkar hefur verið tekin í framleiðslu í margvíslegum notkunum eins og mótorhúsum og rafmagnsmannvirkjum.Þar sem við höldum áfram að ákvarða þarfir viðskiptavina fyrir hitaleiðni er þetta virkt þróunarsvæði.Margir viðskiptavinir vita ekki hvaða stig þeir þurfa leiðni, þannig að efni verða að vera sniðin fyrir tiltekin notkun til að vera árangursrík.“
DSM Engineering Plastics setti nýlega á markað Xytron G4080HR, 40% glertrefjastyrkt PPS sem hámarkar afköst hitastjórnunarkerfa rafbíla.Það er hannað með hitauppstreymi öldrunareiginleika, vatnsrofsþol, víddarstöðugleika, efnaþol við háan hita og eðlislæga logavarnarhæfni.
Samkvæmt skýrslum getur þetta efni haldið styrkleika upp á 6000 til 10.000 klukkustundir við stöðugt vinnuhitastig sem fer yfir 130°C.Í nýjustu 3000 klukkustunda 135°C vatns/glýkólvökvaprófinu jókst togstyrkur Xytron G4080HR um 114% og roflengingin jókst um 63% samanborið við samsvarandi vöru.
RTP sagði að samkvæmt umsóknarkröfum væri hægt að nota hvaða sem er af ýmsum aukefnum til að bæta hitaleiðni og benti á: „Vinsælustu aukefnin eru áfram aukefni eins og grafít, en við höfum verið að kanna nýja möguleika eins og grafen eða grafen. ný keramik aukefni..kerfi.“
Dæmi um hið síðarnefnda var frumkvæði á síðasta ári af Martinswerk deild Huber Engineered Polymers.Samkvæmt skýrslum, byggðar á súráli, og fyrir nýjar flæðisþróun (eins og rafvæðingu), er árangur Martoxid röð aukefna betri en önnur súrál og önnur leiðandi fylliefni.Martoxid er aukið með því að stjórna kornastærðardreifingu og formgerð til að veita betri pökkun og þéttleika og einstaka yfirborðsmeðferð.Samkvæmt skýrslum er hægt að nota það með fyllingarmagni sem er yfir 60% án þess að hafa áhrif á vélræna eða gigtfræðilega eiginleika.Það sýnir framúrskarandi möguleika í PP, TPO, nylon 6 og 66, ABS, PC og LSR.
Matsco hjá Covestro sagði að bæði grafít og grafen hafi verið mikið notað og benti á að grafít hafi tiltölulega lágan kostnað og hóflega hitaleiðni, en grafen kostar venjulega meira, en hefur augljósa hitaleiðnikosti.Hann bætti við: „Það er oft þörf fyrir hitaleiðandi, rafeinangrandi (TC/EI) efni og það er þar sem aukefni eins og bórnítríð eru algeng.Því miður færðu ekkert.Í þessu tilviki veitir bórnítríð Rafeinangrunin er bætt, en hitaleiðni minnkar.Þar að auki getur kostnaður við bórnítríð verið mjög hár, þannig að TC / EI verður að verða efnisframmistaða sem þarf brýn að sanna kostnaðarauka.
Naamani-Goldman hjá BASF orðar þetta svona: „Áskorunin er að ná jafnvægi á milli hitaleiðni og annarra krafna;að tryggja að hægt sé að vinna efni á skilvirkan hátt í miklu magni og að vélrænir eiginleikar falli ekki of mikið.Önnur áskorun er að búa til kerfi sem hægt er að nota víða.Hagkvæm lausn."
PolyOne's Scheepens telur að bæði kolefnisbundin fylliefni (grafít) og keramikfylliefni séu efnileg aukefni sem búist er við að nái nauðsynlegri hitaleiðni og jafnvægi aðra rafmagns- og vélræna eiginleika.
Miller hjá Celanese sagði að fyrirtækið hafi kannað margs konar aukefni sem sameina breiðasta úrval iðnaðarins af lóðrétt samþættum grunnkvoða til að veita sér innihaldsefni sem gera hitaleiðni. Sviðið er 0,4-40 W/mK.
Eftirspurn eftir fjölvirkum leiðandi efnasamböndum eins og hita- og rafleiðni eða hita- og logavarnarefni virðist einnig aukast.
Matsco hjá Covestro benti á að þegar fyrirtækið setti varmaleiðandi Makrolon TC8030 og TC8060 PC sína á markað hafi viðskiptavinir strax farið að spyrja hvort hægt væri að gera úr þeim rafeinangrunarefni.„Lausnin er ekki svo einföld.Allt sem við gerum til að bæta EI mun hafa neikvæð áhrif á TC.Nú bjóðum við upp á Makrolon TC110 polycarbonate og erum að þróa aðrar lausnir til að uppfylla þessar kröfur.“
Naamani-Goldman hjá BASF sagði að mismunandi forrit krefjast varmaleiðni og annarra eiginleika, svo sem rafhlöðupakka og háspennutengi, sem allir þurfa hitaleiðni og verða að uppfylla strangar logavarnarefnisstaðla þegar litíumjónarafhlöður eru notaðar.
PolyOne, RTP og Celanese hafa öll séð mikla eftirspurn eftir fjölvirkum efnasamböndum frá öllum markaðshlutum og veita hitaleiðni og EMI vörn, meiri högg, logavarnarefni, rafeinangrun og efnasambönd með virkni eins og UV viðnám og hitastöðugleika.
Hefðbundin mótunartækni er ekki árangursrík fyrir háhitaefni.Molders þurfa að skilja ákveðnar aðstæður og breytur til að leysa vandamálin sem stundum stafa af háhita innspýtingarmótun.
Ný rannsókn sýnir hvernig tegund og magn LDPE blandað við LLDPE hefur áhrif á vinnsluhæfni og styrk/seigju blásinnar filmu.Gögn eru sýnd fyrir LDPE-ríkar og LLDPE-ríkar blöndur.