2025-04-15
I. Nøgleegenskaber ved termisk ledende plastik
1. præstationsfordele
Vægtfordel: Med en densitet kun to tredjedele af aluminiumslegeringer, forbedrer de produktets letvægt.
Støbningseffektivitet: Brug injektionsstøbningsprocesser, eliminering af trin efter behandling i traditionel metalbearbejdning og forkortelse af produktionscyklusser.
Omkostningseffektivitet: Overlegen pris-præstationsforhold på grund af behandlingseffektivitet, materialevægttab og miljøvenlighed.
Miljøfordele: Rengøringsproduktionsprocesser, genanvendelighed og lavere kulstofaftryk sammenlignet med metaller og keramik.
Designfleksibilitet: Aktivér komplekse geometrier og tyndvæggede strukturer til forskellige applikationer.
Elektrisk sikkerhed: Kombiner termisk ledningsevne med fremragende isolering, ideel til ikke-isolerede strømforsyninger.
Kemisk stabilitet: Fremragende korrosionsmodstand til langvarig brug i barske miljøer.
2. sammenligning af præstation
Ii. Termisk teori og varmeafledningsdesign
1. varmeoverførselsmekanismer
1. Konvektion:
- Følger Newtons kølelov og stoler på væske (f.eks. Luft) bevægelse. Tvungen konvektion (f.eks. Fans) forbedrer varmeudvekslingen.
2. ledning:
- Effektivitet afhænger af:
- Effektiv kontaktområde
- Materiel tykkelse
- Termisk ledningsevne (λ)
(Metaller dominerer traditionelt her)
3. stråling:
- Infrarød stråling (8–14 μm bølgelængde) overfører energi, påvirket af:
- Varmepladseometri
- Effektiv stråleoverfladeareal
- Materiel emissivitet
2. Termisk modstandsmodel
Total System Thermal Resistance (RJ1 - RJ5) er en seriens sum. Termisk ledende plast optimerer to kritiske modstande:
RJ3 (substratmateriale modstand)
RJ5 (køleplade-interface-modstand)
3. Kritisk termisk ledningsevne tærskel
Når λ> 5 w/m · k og tykkelse <5 mm, dominerer konvektion, hvilket giver plast mulighed for at matche metalpræstation.
4. plast mod metal termisk ledningsevne
Traditionel udsigt: Metaller (f.eks. Aluminium, λ≈200 w/m · k) dominerer LED -kølelegemer, mens plast (λ <1 w/m · k) mislykkes.
De vigtigste fund:
1. Lav λ (<5 W/M · K): Konventionel plast (λ <1 W/M · K) Underprestform.
2. Gennembrudsområde (≥5 W/M · K + tykkelse <5 mm): Konvektionsdrevet, λ-påvirkning mindskes.
3. Substitutions-mulighed: Plast med λ≥20 w/m · K (1/10 af metaller) og <5 mm varme-kildeafstand opnå sammenlignelig ydelse.
Innovation: Termisk ledende plast (λ≥5 w/m · k + tyndvægsdesign) forstyrrer metalafhængige paradigmer.
III. Materialesammensætning og udvælgelse
1. termiske fyldstoffer
Metallisk: elektrondrevet (f.eks. Cu/Al-pulver)-effektiv, men ledende.
Ikke-metallisk: fonon-drevet (f.eks. Al₂o₃, Bn)-elektrisk isolerende.
2. Sammenligning af fyldningspræstation
3. matrix og formulering
Polymerer: PPS, PA6/66, LCP, PC - Balance temperaturresistens, processabilitet og omkostninger.
Præstationstyper:
Isolering: Oxid/nitridfyldere (f.eks. Al₂o₃ + PA6).
Konduktiv: metal/grafit fyldstoffer (f.eks. Carbon + PA).
Iv. Markedsoversigt og produkter
1. Globale mærker
SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323
ENVALIOR: D5506, D3612, STANYL-TC154/155, TKX1010D, D8102, STANYL-TC153
Celanese: D5120
2. Kriterier for valg af materiale
Termisk ydeevne: høje fyldstoffer (Bn/sic til krævende applikationer).
Elektrisk sikkerhed: isolerende fyldstoffer (Al₂o₃/Bn).
Skøbbarhed: Polymerer med høj strømning (f.eks. Nylon) til komplekse dele.
Omkostninger: Al₂o₃ er omkostningseffektiv; Bn er premium.
3. industriinnovationer
Materiale F & U: Højfylder, kompositter med lav viskositet (Nanofiller-teknologi).
Performance gennembrud: isolering af plast, der opnår λ> 5 W/M · k.
4. markedsudsigter
Drevet af 5G, EVS og Mini LED -vedtagelse vokser efterspørgslen efter lette termiske løsninger (f.eks. Automotive elektronik, wearables).