Жеңіл салмақ, төмен баға, жоғары соққыға төзімділік, қалыптау және теңшеу электрониканы, жарықтандыруды және автомобиль қозғалтқыштарын салқындатуға көмектесетін термопластикаға сұранысты тездетеді.#полиолефин
PolyOne жылу өткізгіш қосылыстары жарықдиодты жарықтандыру, жылу раковиналары және электронды қоршаулар сияқты автомобиль және E/E қолданбаларында қолданылады.
Covestro компаниясының Makrolon термиялық ДК өнімдері жарықдиодты шамдар мен радиаторларға арналған сорттарды қамтиды.
RTP жылу өткізгіш қосылыстары батарея қораптары сияқты корпустарда, сондай-ақ радиаторлар мен біріктірілген жылуды тарату компоненттерінде қолданылуы мүмкін.
Электрлік/электроника, автомобиль жасау, жарықтандыру, медициналық жабдықтар және өнеркәсіптік машина жасау салаларындағы OEMs көптеген жылдар бойы жылу өткізгіш термопластикаға қызығушылық танытты, өйткені олар радиаторлар мен басқа жылуды тарату құрылғыларын, жарықдиодты шамдарды қоса, қосымшалар үшін жаңа шешімдерді іздейді.Корпус және батарея корпусы.
Өнеркәсіптік зерттеулер көрсеткендей, бұл материалдар толық электрлік көліктер, күрделі автомобильдер және ірі коммерциялық жарықдиодты жарықтандыру компоненттері сияқты жаңа қосымшалардың арқасында екі таңбалы жылдамдықпен өсіп келеді.Жылу өткізгіш пластмассалар металдар (әсіресе алюминий) және керамика сияқты дәстүрлі материалдарды қиындатады, өйткені олардың көптеген артықшылықтары бар: пластикалық қосылыстар салмағы бойынша жеңіл, құны төмен, оңай қалыптасады, теңшеуге болады және жылу тұрақтылығында көбірек артықшылықтар бере алады. , Соққыға төзімділік пен сызатқа төзімділік пен тозуға төзімділік.
Жылу өткізгіштігін жақсартатын қоспаларға графит, графен және бор нитриді мен алюминий тотығы сияқты керамикалық толтырғыштар жатады.Оларды қолдану технологиясы да дамып, үнемді бола түсуде.Тағы бір тенденция жылу өткізгіш қосылыстарға арзан инженерлік шайырларды (мысалы, нейлон 6 және 66 және ДК) енгізу болып табылады, бұл PPS, PSU және PEI сияқты жиі қолданылатын жоғары бағалық материалдарды бәсекеге түсіреді.
Мұның бәрі не туралы?RTP-дегі дереккөз: «Таза бөлшектерді қалыптастыру, бөлшектер мен құрастыру қадамдарын азайту, салмақ пен шығынды азайту мүмкіндігі осы материалдарды қабылдаудың қозғаушы күштері болып табылады» деді.«Электрлік қоршаулар және құрамдастарды шамадан тыс қалыптау сияқты белгілі бір қосымшалар үшін электр оқшаулағышы болған кезде жылуды беру мүмкіндігі назар аударады.»
Dalia Naamani-Goldman, BASF функционалдық материалдар бизнесінің электронды және электрлік тасымалдау маркетингінің менеджері былай деп қосты: «Жылуөткізгіштік электронды құрамдас бөліктер өндірушілері мен автомобиль OEM өндірушілері үшін тез арада алаңдаушылық тудыратын мәселеге айналуда.Технологиялық прогреске және кеңістік шектеулеріне байланысты қолданбалар миниатюризацияланған, сондықтан жылу қуатын жинақтау және тарату басты назарда болды.Егер құрамдас бөліктің ізі шектеулі болса, металл жылу қабылдағышты қосу немесе металл құрамдас бөлікті салу қиын».
Наамани-Голдман жоғары кернеулі қосымшалар автомобильдерге еніп жатқанын және өңдеу қуатына сұраныстың да өсіп жатқанын түсіндірді.Электрлік көліктердің аккумуляторларында жылуды тарату және тарату үшін металды пайдалану салмақты арттырады, бұл танымал емес таңдау болып табылады.Сонымен қатар, жоғары қуатта жұмыс істейтін металл бөлшектер қауіпті электр тогының соғуына әкелуі мүмкін.Жылу өткізгіш, бірақ өткізбейтін пластикалық шайыр электр қауіпсіздігін сақтай отырып, жоғары кернеулерге мүмкіндік береді.
Celanese кен орнын әзірлеу инженері Джеймс Миллер (2014 жылы Celanese сатып алған Cool Polymer компаниясының предшественнигі) электрлік және электронды компоненттер, әсіресе электр көліктеріндегі электрлік және электронды компоненттер, құрамдас кеңістікпен бірге өскенін айтты.«Осы компоненттердің өлшемдерін азайтуды шектейтін факторлардың бірі олардың жылуды басқару мүмкіндіктері болып табылады.Жылу өткізгіш орау опцияларын жақсарту құрылғыларды кішірек және тиімдірек етеді.
Миллер қуатты электронды жабдықта жылу өткізгіш пластмассаларды шамадан тыс қалыпқа келтіруге немесе буып-түюге болатынын атап өтті, бұл металл немесе керамикада жоқ дизайн таңдауы.Жылу шығаратын медициналық құрылғылар үшін (мысалы, камералары немесе каутерлеу компоненттері бар медициналық құрылғылар) жылу өткізгіш пластмассалардың дизайн икемділігі жеңіл салмақты функционалды қаптамаға мүмкіндік береді.
PolyOne мамандандырылған инженерлік материалдар бизнесінің бас менеджері Жан-Пол Шепенс жылу өткізгіш қосылыстарға ең үлкен сұраныстың автомобиль және E/E салаларында екенін атап өтті.Оның айтуынша, бұл өнімдер тұтынушылар мен саланың әртүрлі қажеттіліктерін қанағаттандыра алады, соның ішінде кеңейтілген дизайн еркіндігі, дизайнға мүмкіндік береді, бетінің ұлғаюы жылу тұрақтылығын жақсартады.Жылу өткізгіш полимерлер сонымен қатар жеңілірек опцияларды және бөліктерді біріктіруді қамтамасыз етеді, мысалы, жылу қабылдағыштар мен корпустарды бір құрамдас бөлікке біріктіру және жылуды басқарудың біртұтас жүйесін құру мүмкіндігі.Инъекциялық қалыптау процесінің жақсы экономикалық тиімділігі тағы бір оң фактор болып табылады.»
Джоэль Матско, Covestro компаниясының поликарбонат бойынша аға маркетинг менеджері жылу өткізгіш пластиктер негізінен автомобильдік қолданбаларға бағытталған деп санайды.«Шамамен 50% тығыздық артықшылығымен олар салмақты айтарлықтай азайта алады.Мұны электрлі көліктерге де таратуға болады.Көптеген батарея модульдері әлі де жылуды басқару үшін металды пайдаланады және көптеген модульдер ішінде көптеген қайталанатын құрылымдарды пайдаланатындықтан, олар жылу өткізгіштігін пайдаланады Металдарды полимерлермен ауыстыру арқылы үнемделген салмақ тез өсті.
Covestro сонымен қатар ірі коммерциялық жарықтандыру компоненттерін жеңілдетудің тенденциясын көреді.Матско: «70 фунттың орнына 35 фунт шамдар аз құрылымды қажет етеді және орнатушыларға құрылыс жұмыстарын жүргізу оңай» деп атап өтті.Covestro сонымен қатар пластмасса бөліктері Контейнер ретінде әрекет ететін және жылуды басқаруды қамтамасыз ететін маршрутизаторлар сияқты электрондық қоршау жобаларына ие.Матско: «Барлық нарықтарда дизайнға байланысты біз шығындарды 20% дейін төмендете аламыз», - деді.
PolyOne's Sheepens компаниясы жылуөткізгіштік технологиясының автомобиль және E/E саласындағы негізгі қолданбаларына жарықдиодты жарықтандыру, жылу раковиналары және аналық платалар, инверторлық қораптар және қуатты басқару/қауіпсіздік қолданбалары сияқты электронды шасси кіреді деп мәлімдеді.Сол сияқты, RTP көздері оның жылу өткізгіш қосылыстарын корпустарда және жылу қабылдағыштарда, сондай-ақ өнеркәсіптік, медициналық немесе электронды жабдықта жылуды таратудың неғұрлым интеграцияланған компоненттерін көреді.
Ковестролық Матско коммерциялық жарықтандырудың негізгі қолданылуы металл радиаторларды ауыстыру екенін айтты.Сол сияқты, маршрутизаторлар мен базалық станцияларда жоғары деңгейлі желілік қосымшаларды термиялық басқару да өсуде.BASF Наамани-Голдман электронды компоненттерге шиналар, жоғары вольтты қосқыштар мен қосқыштар, мотор изоляторлары, алдыңғы және артқы көрініс камералары кіретінін ерекше атап өтті.
Celanese's Miller жылу өткізгіш пластиктер жарықдиодты жарықтандыру үшін жоғары жылуды басқару талаптарын қанағаттандыру үшін 3D дизайн икемділігін қамтамасыз етуде үлкен жетістіктерге жеткенін айтты.Ол былай деп қосты: «Автомобильді жарықтандыруда біздің CoolPoly жылу өткізгіш полимеріміз (TCP) жұқа профильді үстіңгі жарықтандыру корпустарын және сыртқы фаралар үшін алюминий ауыстыру радиаторларын пайдалануға мүмкіндік береді».
Celanese компаниясынан Миллердің айтуынша, CoolPoly TCP өсіп келе жатқан автомобильдің бас дисплейіне (HUD) шешім береді - бақылау тақтасының шектеулі кеңістігіне, ауа ағынына және жылуға байланысты, бұл қолданба біркелкі жарықтандыруға қарағанда жоғары жылу диссипациясын қажет етеді.Күн сәулесі көліктің осы күйіне түседі.«Жылу өткізгіш пластиктің салмағы алюминийге қарағанда жеңіл, бұл көліктің осы бөлігіне соққы мен дірілдің әсерін азайтады, бұл кескіннің бұрмалануына әкелуі мүмкін».
Батарея корпусында Celanese CoolPoly TCP D сериясы арқылы инновациялық шешім тапты, ол электр өткізгіштіксіз жылу өткізгіштігін қамтамасыз ете алады, осылайша қолдану сапасының салыстырмалы түрде қатаң талаптарына жауап береді.Кейде жылу өткізгіш пластмассадағы арматуралық материал оның ұзаруын шектейді, сондықтан Celanese материалдарының сарапшылары типтік сорттан (100 МПа иілу беріктігі, 14 ГПа иілу модулі, 9 кДж/м2) берік нейлон негізіндегі CoolPoly TCP маркасын жасады. Жылу өткізгіштік пен тығыздықты жоғалтпастан
CoolPoly TCP конвекциялық дизайндағы икемділікті қамтамасыз етеді және алюминийді тарихи түрде пайдаланған көптеген қолданбалардың жылу беру талаптарына жауап бере алады.Инъекциялық қалыптаудың артықшылығы - алюминий құймалары алюминий энергиясының үштен бірін тұтынады, ал қызмет ету мерзімі алты есе ұзарады.
Ковестролық Матсконың айтуынша, автомобиль секторында негізгі қолдану фаралардағы, тұманға қарсы шамдардағы және артқы жарық модулдеріндегі радиаторларды ауыстыру болып табылады.Жарықдиодты ұзақ және төмен сәуле функцияларына арналған жылу қабылдағыштар, жарықдиодты жарық құбырлары мен жарық бағыттағыштары, күндізгі жарық шамдары (DRL) және бұрылыс сигналдық шамдары әлеуетті қолданбалар болып табылады.
Матско былай деп атап өтті: «Makrolon термиялық ДК-нің негізгі қозғаушы күштерінің бірі - жылу қабылдағыш функциясын жарықтандыру құрамдастарына (мысалы, шағылыстырғыштар, жақтаулар және корпустар) тікелей біріктіру мүмкіндігі, бұл бірнеше инъекциялық қалыптау немесе екі-екі құрамдас әдістер.«Әдетте ДК-ден жасалған шағылыстырғыш пен жақтау арқылы жақсартылған адгезияны жылуды бақылау үшін оған жылу өткізгіш ДК қайта құйылғанда көруге болады, осылайша бұрандаларды немесе желімдерді бекіту қажеттілігін азайтады.Сұраныс.Бұл бөліктер санын, қосалқы операцияларды және жалпы жүйе деңгейіндегі шығындарды азайтады.Сонымен қатар, электромобильдер саласында біз жылуды басқару және батарея модульдерін қолдау құрылымындағы мүмкіндіктерді көреміз.
BASF компаниясының Наамани-Голдман (Наамани-Голдман) сонымен қатар электр көліктерінде аккумуляторлық сепараторлар сияқты аккумуляторлық жинақтың құрамдас бөліктері өте перспективалы екенін айтты.«Литий-ионды батареялар көп жылу шығарады, бірақ олар шамамен 65°C тұрақты ортада болуы керек, әйтпесе олар тозып немесе істен шығады».
Бастапқыда жылу өткізгіш пластикалық қосылыстар жоғары сапалы инженерлік шайырларға негізделген.Бірақ соңғы жылдары нейлон 6 және 66, PC және PBT сияқты партиялық инженерлік шайырлар үлкен рөл атқарды.Ковестроның Мацкосы: «Мұның бәрі жабайы табиғатта табылды.Дегенмен, шығындарға байланысты нарық негізінен нейлон мен поликарбонатқа шоғырланған сияқты ».
Scheepens PPS әлі де жиі қолданылатынына қарамастан, PolyOne нейлондары 6 және 66 және PBT көбейгенін айтты.
RTP нейлон, PPS, PBT, PC және PP ең танымал шайырлар екенін айтты, бірақ қолдану мәселесіне байланысты PEI, PEEK және PPSU сияқты көптеген жоғары өнімді термопластиктерді пайдалануға болады.RTP көзі: «Мысалы, жарықдиодты шамның жылу қабылдағышын 35 Вт/мК дейінгі жылу өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін нейлон 66 композициялық материалдан жасауға болады.Жиі зарарсыздандыруға төтеп беретін хирургиялық батареялар үшін PPSU қажет.Электр оқшаулау қасиеттері және ылғалдың жиналуын азайтады.
Наамани-Голдман BASF-тің бірнеше коммерциялық жылу өткізгіш қосылыстары бар екенін айтты, соның ішінде нейлон 6 және 66 сорттары.«Біздің материалдарды пайдалану мотор корпустары мен электр инфрақұрылымы сияқты әртүрлі қолданбаларда өндіріске енгізілді.Біз тұтынушылардың жылу өткізгіштікке деген қажеттіліктерін анықтауды жалғастыра отырып, бұл белсенді даму саласы.Көптеген тұтынушылар өткізгіштіктің қандай деңгейі қажет екенін білмейді, сондықтан материалдар тиімді болуы үшін арнайы қолданбаларға бейімделуі керек.
DSM Engineering Plastics жақында Xytron G4080HR шығарды, 40% шыны талшықты күшейтілген PPS, ол электр көлігінің жылуды басқару жүйелерінің жұмысын оңтайландырады.Ол термиялық қартаю қасиеттерімен, гидролизге төзімділігімен, өлшемдік тұрақтылығымен, жоғары температурадағы химиялық төзімділігімен және өзіне тән жалынға төзімділігімен жасалған.
Мәліметтер бойынша, бұл материал 130°C-ден асатын үздіксіз жұмыс температурасында 6000-нан 10000 сағатқа дейін беріктігін сақтай алады.Ең соңғы 3000 сағаттық 135°C су/гликоль сұйықтығы сынағы кезінде Xytron G4080HR ұзарту күші баламалы өніммен салыстырғанда 114%-ға және үзілу кезіндегі ұзару 63%-ға артты.
RTP қолданбалы талаптарға сәйкес жылу өткізгіштігін жақсарту үшін әртүрлі қоспалардың кез келгенін қолдануға болатындығын айтты және атап өтті: «Ең танымал қоспалар графит сияқты қоспалар болып қала береді, бірақ біз графин немесе графин сияқты жаңа опцияларды зерттеп жатырмыз. жаңа керамикалық қоспалар..жүйе.”
Соңғысының мысалын өткен жылы Huber Engineered Polimers компаниясының Martinswerk Div ​​бастаған.Есептерге сәйкес, глиноземге негізделген және жаңа көші-қон тенденциялары үшін (мысалы, электрлендіру) Martoxid сериялы қоспалардың өнімділігі басқа алюминий тотығы мен басқа өткізгіш толтырғыштарға қарағанда жақсырақ.Жақсартылған орау мен тығыздықты және бірегей бетті өңдеуді қамтамасыз ету үшін мартоксид бөлшектердің мөлшерінің таралуын және морфологиясын бақылау арқылы жақсартады.Есептерге сәйкес, оны механикалық немесе реологиялық қасиеттерге әсер етпестен 60% -дан асатын толтыру мөлшерімен пайдалануға болады.Ол PP, TPO, нейлон 6 және 66, ABS, PC және LSR-де тамаша әлеуетті көрсетеді.
Ковестро Матско графиттің де, графиннің де кеңінен қолданылғанын айтты және графиттің салыстырмалы түрде төмен құны және қалыпты жылу өткізгіштігі бар, ал графен әдетте қымбатырақ, бірақ жылу өткізгіштіктің айқын артықшылықтары бар екенін атап өтті.Ол былай деп қосты: «Жылу өткізгіш, электр оқшаулағыш (TC/EI) материалдарға жиі қажеттілік бар және бор нитриді сияқты қоспалар жиі кездеседі.Өкінішке орай, сіз ештеңе алмайсыз.Бұл жағдайда бор нитриді қамтамасыз етеді Электрлік оқшаулау жақсарады, бірақ жылу өткізгіштік төмендейді.Сонымен қатар, бор нитридінің құны өте жоғары болуы мүмкін, сондықтан TC/EI құнының өсуін тез арада дәлелдейтін материалдық өнімділікке айналуы керек.
BASF компаниясының қызметкері Наамани-Голдман мұны былай деп түсіндіреді: «Міндет – жылу өткізгіштік пен басқа талаптар арасындағы тепе-теңдікті сақтау;материалдардың көп мөлшерде тиімді өңделуін және механикалық қасиеттерінің тым көп төмендеуін қамтамасыз ету.Тағы бір мәселе – кең қолданысқа ие жүйе құру.үнемді шешім».
PolyOne's Scheepens көміртегі негізіндегі толтырғыштар (графит) және керамикалық толтырғыштар қажетті жылу өткізгіштікке қол жеткізетін және басқа электрлік және механикалық қасиеттерді теңестіретін перспективалы қоспалар деп санайды.
Celanese компаниясының өкілі Миллердің айтуынша, компания жылу өткізгіштігін құрайтын меншікті ингредиенттерді қамтамасыз ету үшін саладағы ең кең таңдауды біріктіретін тігінен біріктірілген негізгі шайырларды біріктіретін әртүрлі қоспаларды зерттеді. Ауқымы 0,4-40 Вт/мК.
Жылу және электр өткізгіштік немесе термиялық және жалынға төзімділік сияқты көп функциялы өткізгіш қосылыстарға сұраныс артатын сияқты.
Covestro компаниясының маманы Матско компания өзінің жылу өткізгіш Makrolon TC8030 және TC8060 компьютерлерін іске қосқан кезде, тұтынушылар оларды электр оқшаулағыш материалдарға айналдыруға болатынын бірден сұрай бастағанын атап өтті.«Шешім оңай емес.EI жақсарту үшін біз жасайтын барлық нәрсе ТК-ға теріс әсер етеді.Енді біз Makrolon TC110 поликарбонатын ұсынамыз және осы талаптарды қанағаттандыру үшін басқа шешімдерді әзірлеп жатырмыз».
BASF Наамани-Голдман әртүрлі қолданбалар жылу өткізгіштік пен басқа сипаттамаларды талап ететінін айтты, мысалы, батареялар пакеттері мен жоғары вольтты қосқыштар, олардың барлығы жылуды таратуды қажет етеді және литий-ионды аккумуляторларды пайдаланған кезде отқа төзімді қатаң стандарттарға сай болуы керек.
PolyOne, RTP және Celanese нарықтың барлық сегменттерінен көп функционалды қосылыстарға үлкен сұранысты байқады және жылу өткізгіштік пен EMI қорғанысын, жоғары әсер етуді, жалынға төзімділікті, электрлік оқшаулауды және ультракүлгін сәулелерге төзімділік пен термиялық тұрақтылық сияқты функциялары бар қосылыстарды қамтамасыз етеді.
Дәстүрлі қалыптау әдістері жоғары температуралық материалдар үшін тиімді емес.Қалыптастырушылар кейде жоғары температуралы инжекциялық қалыптаудан туындаған мәселелерді шешу үшін белгілі бір шарттар мен параметрлерді түсінуі керек.
Жаңа зерттеу LLDPE араласқан LDPE түрі мен мөлшері үрленген пленканың өңдеуге және беріктігіне/қаттылығына қалай әсер ететінін көрсетеді.Деректер LDPE-ге бай және LLDPE-ге бай қоспалар үшін көрсетілген.