Engil vazn, arzon narx, yuqori zarba kuchi, qolipga moslashish va moslashtirish elektronika, yorug'lik va avtomobil dvigatellarini salqin saqlashga yordam beradigan termoplastiklarga bo'lgan talabni tez sur'atda qo'zg'atmoqda.#Poliolefin
PolyOne-ning issiqlik o'tkazuvchan birikmalari LED yoritgichlari, issiqlik batareyalari va elektron korpuslar kabi avtomobil va E/E ilovalarida qo'llaniladi.
Covestro kompaniyasining Makrolon termal kompyuter mahsulotlari LED lampalar va radiatorlar uchun navlarni o'z ichiga oladi.
RTP ning issiqlik o'tkazuvchan birikmalari batareya qutilari kabi korpuslarda, shuningdek, radiatorlar va ko'proq integratsiyalashgan issiqlik tarqalish komponentlarida ishlatilishi mumkin.
Elektr/elektronika, avtomobilsozlik, yorug'lik, tibbiy asbob-uskunalar va sanoat mashinasozlik sanoatidagi OEMlar ko'p yillar davomida issiqlik o'tkazuvchan termoplastiklarga qiziqish bildirmoqda, chunki ular radiatorlar va boshqa issiqlik tarqalish qurilmalari, LEDlar kabi ilovalar uchun yangi echimlarni qidirmoqdalar.G'ilof va batareya qutisi.
Sanoat tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, ushbu materiallar to'liq elektr transport vositalari, murakkab avtomobillar va yirik tijorat LED yoritish komponentlari kabi yangi ilovalar tomonidan boshqariladigan ikki xonali tezlikda o'sib bormoqda.Issiqlik o'tkazuvchan plastmassalar metallar (ayniqsa alyuminiy) va keramika kabi an'anaviy materiallarga qiyinchilik tug'diradi, chunki ular juda ko'p afzalliklarga ega: plastik birikmalar og'irligi bo'yicha engilroq, narxi past, shakllanishi oson, sozlanishi va issiqlik barqarorligi bo'yicha ko'proq afzalliklarga ega. , Ta'sir kuchi va tirnalgan qarshilik va aşınma qarshilik.
Issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilaydigan qo'shimchalar orasida grafit, grafen va bor nitridi va alumina kabi keramik plomba moddalari mavjud.Ulardan foydalanish texnologiyasi ham rivojlanib, tejamkor bo‘lib bormoqda.Yana bir tendentsiya - arzon narxlardagi muhandislik qatronlarini (masalan, neylon 6 va 66 va PC) issiqlik o'tkazuvchan birikmalariga kiritish, bu esa PPS, PSU va PEI kabi tez-tez ishlatiladigan yuqori baholi materiallarni raqobatga qo'yadi.
Hamma shov-shuv nimada?RTP manbasi shunday dedi: "To'r qismlarni shakllantirish, qismlar soni va yig'ish bosqichlarini kamaytirish, og'irlik va xarajatlarni kamaytirish qobiliyati ushbu materiallarni qabul qilish uchun harakatlantiruvchi kuchdir.""Elektr korpuslari va komponentlarni haddan tashqari qoliplash kabi ba'zi ilovalar uchun, elektr izolyatoriga aylanganda issiqlikni uzatish qobiliyati diqqat markazida bo'ladi."
Dalia Naamani-Goldman, BASF Funktsional Materiallar Biznesining Elektron va elektr transport marketingi menejeri qo'shimcha qildi: “Issiqlik o'tkazuvchanligi tez sur'atlar bilan elektron komponentlar ishlab chiqaruvchilari va avtomobil OEMlari uchun ortib borayotgan tashvish masalasiga aylanib bormoqda.Texnologik taraqqiyot va makon cheklovlari tufayli ilovalar miniatyuralashtirilgan va shuning uchun termal quvvatni to'plash va tarqatish diqqat markazida bo'ldi.Agar komponentning izi cheklangan bo'lsa, metall issiqlik moslamasini qo'shish yoki metall komponentni kiritish qiyin.
Naamani-Goldmanning ta'kidlashicha, yuqori kuchlanishli ilovalar avtomobillarga kirib boradi va qayta ishlash quvvatiga talab ham o'sib bormoqda.Elektr avtomobil akkumulyator paketlarida issiqlikni tarqatish va tarqatish uchun metalldan foydalanish og'irlikni oshiradi, bu mashhur bo'lmagan tanlovdir.Bundan tashqari, yuqori quvvatda ishlaydigan metall qismlar xavfli elektr toki urishiga olib kelishi mumkin.Issiqlik o'tkazuvchan, ammo o'tkazuvchan bo'lmagan plastik qatronlar elektr xavfsizligini ta'minlagan holda yuqori kuchlanishlarga imkon beradi.
Celanese konlarni ishlab chiqish bo'yicha muhandis Jeyms Miller (2014 yilda Celanese tomonidan sotib olingan Cool Polimerlarning salafi) elektr va elektron komponentlar, ayniqsa elektr transport vositalaridagi elektr va elektron komponentlar komponentlar maydoni bilan o'sib borayotganini aytdi.“Ushbu komponentlarning hajmini kamaytirishni cheklovchi omillardan biri ularning issiqlik boshqaruvi imkoniyatlaridir.Issiqlik o'tkazuvchan qadoqlash imkoniyatlarini yaxshilash qurilmalarni kichikroq va samaraliroq qiladi.
Millerning ta'kidlashicha, quvvatli elektron qurilmalarda issiqlik o'tkazuvchan plastmassalar haddan tashqari mog'orlanishi yoki qadoqlanishi mumkin, bu metall yoki seramikada mavjud bo'lmagan dizayn tanlovidir.Issiqlik ishlab chiqaruvchi tibbiy asboblar uchun (masalan, kameralar yoki kauterizatsiya komponentlari bo'lgan tibbiy asboblar) issiqlik o'tkazuvchan plastmassalarning dizayn moslashuvchanligi engilroq funktsional qadoqlash imkonini beradi.
PolyOne ixtisoslashgan muhandislik materiallari biznesining bosh menejeri Jan-Pol Skepens issiqlik o'tkazuvchan birikmalarga avtomobilsozlik va E/E sanoati eng katta talabga ega ekanligini ta'kidladi.Uning so'zlariga ko'ra, ushbu mahsulotlar turli xil mijozlar va sanoat ehtiyojlarini qondirishi mumkin, jumladan kengaytirilgan dizayn erkinligi, dizaynni ta'minlaydigan kengaygan sirt maydoni termal barqarorlikni yaxshilashi mumkin.Issiqlik o'tkazuvchan polimerlar, shuningdek, issiqlik qabul qiluvchilar va korpuslarni bir xil komponentga birlashtirish va yanada yagona issiqlik boshqaruv tizimini yaratish qobiliyati kabi ko'proq engil variantlar va qismlarni birlashtirishni ta'minlaydi.Inyeksion kalıplama jarayonining yaxshi iqtisodiy samaradorligi yana bir ijobiy omil hisoblanadi.”
Covestro kompaniyasining polikarbonat bo'yicha katta marketing menejeri Joel Matskoning fikricha, issiqlik o'tkazuvchan plastmassalar asosan avtomobillarni qo'llashga qaratilgan."Taxminan 50% zichlik afzalligi bilan ular og'irlikni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.Buni elektr transport vositalariga ham kiritish mumkin.Ko'pgina batareya modullari hali ham issiqlikni boshqarish uchun metalldan foydalanadi va ko'pchilik modullar ichida ko'plab takrorlanuvchi tuzilmalardan foydalanganligi sababli ular issiqlik o'tkazuvchanlikdan foydalanadilar Metalllarni polimerlar bilan almashtirish orqali tejalgan og'irlik tezda oshdi.
Covestro shuningdek, yirik tijorat yoritish komponentlarini engillashtirish tendentsiyasini ko'radi.Matsko ta'kidlaganidek: "70 funt sterling o'rniga 35 funt sterlingli chiroqlar kamroq tuzilishni talab qiladi va montajchilar uchun iskala ustida ishlash osonroqdir."Covestro shuningdek, marshrutizatorlar kabi elektron muhofaza loyihalariga ega, ularda plastik qismlar Konteyner vazifasini bajaradi va issiqlik boshqaruvini ta'minlaydi.Matsko shunday dedi: "Barcha bozorlarda, dizaynga qarab, biz xarajatlarni 20% gacha kamaytirishimiz mumkin."
PolyOne's Sheepens kompaniyasining ta'kidlashicha, issiqlik o'tkazuvchanligi texnologiyasining avtomobil va E/Edagi asosiy qo'llanilishiga LED yoritgichlari, issiqlik batareyalari va elektron shassilar, masalan, anakartlar, inverter qutilari va quvvatni boshqarish/xavfsizlik dasturlari kiradi.Xuddi shunday, RTP manbalari uning issiqlik o'tkazuvchan birikmalarini korpuslar va issiqlik qabul qiluvchilarda, shuningdek, sanoat, tibbiy yoki elektron uskunalarda ko'proq integratsiyalashgan issiqlik tarqalish komponentlarini ko'radi.
Kovestrolik Matskoning aytishicha, tijorat yoritgichlarining asosiy qo'llanilishi metall radiatorlarni almashtirishdir.Xuddi shunday, marshrutizatorlar va tayanch stantsiyalarda yuqori darajadagi tarmoq ilovalarini termal boshqarish ham o'sib bormoqda.BASF kompaniyasining Naamani-Goldman alohida ta'kidlaganidek, elektron komponentlar shinalari, yuqori voltli aloqa qutilari va ulagichlari, motor izolyatorlari, old va orqa ko'rinish kameralarini o'z ichiga oladi.
Celanese's Millerning aytishicha, issiqlik o'tkazuvchan plastmassalar LED yoritgichlari uchun yuqori issiqlik boshqaruv talablariga javob beradigan 3D dizayn moslashuvchanligini ta'minlashda katta muvaffaqiyatlarga erishdi.U qo'shimcha qildi: "Avtomobil yoritgichlarida bizning CoolPoly issiqlik o'tkazuvchan polimerimiz (TCP) tashqi faralar uchun yupqa profilli yuqori yoritish korpuslari va alyuminiy almashtirish radiatorlaridan foydalanishga imkon beradi."
Celanese's Millerning ta'kidlashicha, CoolPoly TCP o'sib borayotgan avtomobil bosh ekrani (HUD) uchun yechim beradi - cheklangan asboblar paneli maydoni, havo oqimi va issiqlik tufayli, bu dastur bir xil yoritishga qaraganda yuqori issiqlik tarqalishini talab qiladi.Quyosh nurlari mashinaning bu holatiga tushadi."Issiqlik o'tkazuvchan plastmassaning og'irligi alyuminiydan engilroq, bu avtomobilning bu qismiga zarba va tebranish ta'sirini kamaytirishi mumkin, bu esa tasvirning buzilishiga olib kelishi mumkin."
Batareya korpusida Celanese CoolPoly TCP D seriyasi orqali innovatsion yechim topdi, u elektr o'tkazuvchanligisiz issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlaydi va shu bilan nisbatan qat'iy dastur sifati talablariga javob beradi.Ba'zida issiqlik o'tkazuvchan plastmassadagi mustahkamlovchi material uning cho'zilishini cheklaydi, shuning uchun Celanese materiallari mutaxassislari neylon asosidagi CoolPoly TCP ni ishlab chiqdilar, bu odatdagi sinfdan (100 MPa egilish kuchi, 14 GPa egilish moduli, 9 kJ / m2) qattiqroqdir. Charpy notch ta'siri) issiqlik o'tkazuvchanligi yoki zichligidan voz kechmasdan.
CoolPoly TCP konveksiya dizaynida moslashuvchanlikni ta'minlaydi va tarixan alyuminiydan foydalangan ko'plab ilovalarning issiqlik uzatish talablariga javob berishi mumkin.Inyeksion kalıplamaning afzalligi shundaki, alyuminiy quyma quyma alyuminiy energiyasining uchdan bir qismini iste'mol qiladi va xizmat muddati olti baravarga uzaytiriladi.
Kovestrodan Matskoning so'zlariga ko'ra, avtomobilsozlik sohasida asosiy dastur faralar modullari, tuman chiroqlari modullari va orqa yorug'lik modullaridagi radiatorlarni almashtirishdir.LED uzoq va past nurli funksiyalar uchun issiqlik moslamalari, LED yorug'lik quvurlari va yorug'lik qo'llanmalari, kunduzgi chiroqlar (DRL) va burilish signallari chiroqlari - bularning barchasi potentsial ilovalardir.
Matsko ta'kidladi: "Makrolon termal shaxsiy kompyuterining asosiy harakatlantiruvchi kuchlaridan biri issiqlik qabul qiluvchi funktsiyasini yorug'lik komponentlariga (masalan, reflektorlar, ramkalar va korpuslar) to'g'ridan-to'g'ri integratsiya qilish qobiliyatidir, bu esa bir nechta inyeksion kalıplama yoki ikki marta qo'llash orqali erishiladi. komponent usullari.“Odatda kompyuterdan qilingan reflektor va ramka orqali issiqlikni nazorat qilish uchun issiqlik o'tkazuvchan kompyuter qayta qolipga solinganida yaxshilangan yopishqoqlikni ko'rish mumkin, bu esa vintlar yoki yopishtiruvchi moddalarni mahkamlash zaruratini kamaytiradi.Talab.Bu qismlar sonini, yordamchi operatsiyalarni va umumiy tizim darajasidagi xarajatlarni kamaytiradi.Bundan tashqari, elektromobillar sohasida biz akkumulyator modullarining issiqlik boshqaruvi va qo'llab-quvvatlash tuzilmasidagi imkoniyatlarni ko'ramiz.
BASF kompaniyasining Naamani-Goldman (Naamani-Goldman) ham elektr transport vositalarida akkumulyator batareyasi komponentlari, masalan, batareya ajratgichlari juda istiqbolli ekanligini ta'kidladi."Lityum-ion batareyalar juda ko'p issiqlik hosil qiladi, lekin ular taxminan 65 ° C atrofida doimiy muhitda bo'lishi kerak, aks holda ular yomonlashadi yoki ishdan chiqadi."
Dastlab, issiqlik o'tkazuvchan plastik birikmalar yuqori darajadagi muhandislik qatronlariga asoslangan edi.Ammo so'nggi yillarda neylon 6 va 66, PC va PBT kabi ommaviy muhandislik qatronlari katta rol o'ynadi.Kovestro Matsko shunday dedi: “Bularning barchasi tabiatda topilgan.Biroq, xarajat tufayli bozor asosan neylon va polikarbonatga to'planganga o'xshaydi.
Schepensning ta'kidlashicha, PPS hali ham tez-tez ishlatilsa-da, PolyOne ning neylon 6 va 66 va PBT ko'paygan.
RTP neylon, PPS, PBT, PC va PP eng mashhur qatronlar ekanligini ta'kidladi, ammo dastur muammosiga qarab, PEI, PEEK va PPSU kabi ko'plab yuqori samarali termoplastiklardan foydalanish mumkin.RTP manbasi shunday dedi: “Masalan, 35 Vt/mK gacha issiqlik o‘tkazuvchanligini ta’minlash uchun LED yoritgichning issiqlik moslamasi neylon 66 kompozit materialdan tayyorlanishi mumkin.Tez-tez sterilizatsiyaga chidamli bo'lishi kerak bo'lgan jarrohlik batareyalar uchun PPSU talab qilinadi.Elektr izolyatsiyasi xususiyatlari va namlik to'planishini kamaytiradi.
Naamani-Goldmanning ta'kidlashicha, BASF bir nechta tijorat issiqlik o'tkazuvchan birikmalariga ega, jumladan neylon 6 va 66 sinflari.“Bizning materiallarimiz dvigatel korpuslari va elektr infratuzilmasi kabi turli xil ilovalarda ishlab chiqarishda qo'llanilgan.Mijozlarning issiqlik o'tkazuvchanligiga bo'lgan ehtiyojlarini aniqlashda davom etar ekanmiz, bu faol rivojlanish sohasi.Ko'pgina mijozlar o'tkazuvchanlik darajasi qanday kerakligini bilishmaydi, shuning uchun materiallar samarali bo'lishi uchun muayyan ilovalar uchun moslashtirilgan bo'lishi kerak.
DSM Engineering Plastics yaqinda Xytron G4080HR ni ishga tushirdi, 40% shisha tolali mustahkamlangan PPS, bu elektr transport vositalarining issiqlik boshqaruv tizimlarining ishlashini optimallashtiradi.U termal qarish xususiyatlari, gidrolizga chidamliligi, o'lchov barqarorligi, yuqori haroratlarda kimyoviy qarshilik va o'ziga xos olovga chidamlilik bilan yaratilgan.
Ma'lumotlarga ko'ra, ushbu material 130 ° C dan yuqori doimiy ish haroratida 6000 dan 10 000 soatgacha kuchni saqlab turishi mumkin.Eng so'nggi 3000 soatlik 135 ° C suv / glikol suyuqlik sinovida, Xytron G4080HR ning kuchlanish kuchi ekvivalent mahsulotga nisbatan 114% ga oshdi va uzilish cho'zilishi 63% ga oshdi.
RTP, dastur talablariga ko'ra, issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun har xil qo'shimchalardan foydalanish mumkinligini ta'kidladi va ta'kidladi: "Eng mashhur qo'shimchalar grafit kabi qo'shimchalar bo'lib qolmoqda, ammo biz grafen yoki yangi keramik qo'shimchalar..tizim.”
Ikkinchisining misoli o'tgan yili Martinswerk Div ​​Huber Engineered Polimerlar tomonidan boshlangan.Ma'lumotlarga ko'ra, alumina asosida va yangi migratsiya tendentsiyalari (masalan, elektrlashtirish) uchun Martoxid seriyali qo'shimchalarning ishlashi boshqa alumina va boshqa o'tkazuvchan plomba moddalariga qaraganda yaxshiroq.Martoksid yaxshilangan qadoqlash va zichlik va noyob sirt ishlovini ta'minlash uchun zarrachalar hajmining taqsimlanishi va morfologiyasini nazorat qilish orqali yaxshilanadi.Ma'lumotlarga ko'ra, uni mexanik yoki reologik xususiyatlarga ta'sir qilmasdan 60% dan ortiq to'ldirish miqdori bilan ishlatish mumkin.Bu PP, TPO, neylon 6 va 66, ABS, PC va LSRda ajoyib salohiyatni ko'rsatadi.
Kovestroning Matsko grafit ham, grafen ham keng qo'llanilganligini aytdi va grafit nisbatan arzon va o'rtacha issiqlik o'tkazuvchanligiga ega ekanligini, grafen esa odatda qimmatroq, lekin aniq issiqlik o'tkazuvchanlik afzalliklariga ega ekanligini ta'kidladi.U qo'shimcha qildi: "Ko'pincha issiqlik o'tkazuvchan, elektr izolyatsiya qiluvchi (TC / EI) materiallarga ehtiyoj bor va bu erda bor nitridi kabi qo'shimchalar keng tarqalgan.Afsuski, siz hech narsa olmaysiz.Bunday holda, bor nitridi ta'minlaydi Elektr izolyatsiyasi yaxshilanadi, lekin issiqlik o'tkazuvchanligi kamayadi.Bundan tashqari, bor nitridining narxi juda yuqori bo'lishi mumkin, shuning uchun TC / EI zudlik bilan xarajatlarning oshishini isbotlashi kerak bo'lgan moddiy ko'rsatkichga aylanishi kerak.
BASF vakili Naamani-Goldman buni shunday ta'kidlaydi: “Muazzam vazifa issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqa talablar o'rtasida muvozanatni saqlashdir;materiallarni ko'p miqdorda samarali qayta ishlash va mexanik xususiyatlar juda ko'p tushmasligini ta'minlash.Yana bir qiyinchilik - keng qo'llanilishi mumkin bo'lgan tizimni yaratish.Tejamkor yechim”.
PolyOne's Scheepens uglerod asosidagi plomba moddalari (grafit) ham, keramik plomba moddalari ham kerakli issiqlik o'tkazuvchanligiga erishish va boshqa elektr va mexanik xususiyatlarni muvozanatlashi kutilayotgan istiqbolli qo'shimchalar ekanligiga ishonadi.
Celanese's Millerning aytishicha, kompaniya issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlaydigan xususiy ingredientlarni ta'minlash uchun sanoatning eng keng tanlovini birlashtirgan turli qo'shimchalarni o'rgangan.
Issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi yoki issiqlik va olovni to'xtatuvchi kabi ko'p funktsiyali o'tkazuvchan birikmalarga talab ham ortib borayotgan ko'rinadi.
Kovestro kompaniyasining Matsko ta'kidlashicha, kompaniya issiqlik o'tkazuvchan Makrolon TC8030 va TC8060 kompyuterlarini ishga tushirgandan so'ng, mijozlar darhol ularni elektr izolyatsion materiallarga yasash mumkinmi, deb so'ra boshladilar.“Yechim unchalik oddiy emas.EIni yaxshilash uchun qiladigan har bir narsa TCga salbiy ta'sir qiladi.Endi biz Makrolon TC110 polikarbonatini taklif qilamiz va bu talablarga javob beradigan boshqa yechimlarni ishlab chiqyapmiz”.
BASF vakili Naamani-Goldmanning ta'kidlashicha, turli xil ilovalar issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqa xususiyatlarni talab qiladi, masalan, batareya paketlari va yuqori voltli ulagichlar, ularning barchasi issiqlik tarqalishiga muhtoj va lityum-ion batareyalardan foydalanganda qattiq olovga chidamli standartlarga javob berishi kerak.
PolyOne, RTP va Celanese bozorning barcha segmentlaridan ko'p funktsiyali birikmalarga katta talabni ko'rdi va issiqlik o'tkazuvchanligi va EMI himoyasi, yuqori ta'sir, olovga chidamlilik, elektr izolyatsiyasi va UV qarshilik va issiqlik barqarorligi kabi funktsiyalarga ega aralashmalarni ta'minlaydi.
An'anaviy qoliplash usullari yuqori haroratli materiallar uchun samarali emas.Kalıplar, ba'zan yuqori haroratli qarshi kalıplamadan kelib chiqadigan muammolarni hal qilish uchun muayyan shartlar va parametrlarni tushunishlari kerak.
Yangi tadqiqot LLDPE bilan aralashtirilgan LDPE turi va miqdori puflangan plyonkaning qayta ishlanishi va mustahkamligi/qattiqligiga qanday ta'sir qilishini ko'rsatadi.Ma'lumotlar LDPEga boy va LLDPEga boy aralashmalar uchun ko'rsatilgan.