2025-04-15
I. ویژگی های کلیدی پلاستیک های رسانا از نظر حرارتی
1. مزایای عملکرد
مزیت وزن: با چگالی فقط دو سوم آلیاژهای آلومینیوم ، آنها به طور قابل توجهی سبک وزن محصول را افزایش می دهند.
راندمان قالب گیری: از فرآیندهای قالب گیری تزریق ، از بین بردن مراحل پس از پردازش در ماشینکاری فلز سنتی و کوتاه کردن چرخه تولید استفاده کنید.
مقرون به صرفه بودن: نسبت عملکرد برتر به دلیل کارآیی پردازش ، کاهش وزن مواد و دوستانه محیط زیست.
مزایای محیطی: فرآیندهای تولید پاک کننده ، قابلیت بازیافت و ردپای کربن پایین تر در مقایسه با فلزات و سرامیک.
انعطاف پذیری طراحی: هندسه های پیچیده و ساختارهای دیواره نازک را برای کاربردهای متنوع فعال کنید.
ایمنی الکتریکی: هدایت حرارتی را با عایق عالی ، ایده آل برای منبع تغذیه غیر جدا شده ترکیب کنید.
ثبات شیمیایی: مقاومت در برابر خوردگی برجسته برای استفاده طولانی مدت در محیط های سخت.
2. مقایسه عملکرد
ii. نظریه حرارتی و طراحی اتلاف گرما
1. مکانیسم های انتقال حرارت
1. همرفت:
- قانون خنک کننده نیوتن را دنبال می کند ، با تکیه بر حرکت سیال (به عنوان مثال ، هوا). همرفت اجباری (به عنوان مثال ، طرفداران) تبادل گرما را افزایش می دهد.
2. هدایت:
- بهره وری به این بستگی دارد:
- منطقه تماس موثر
- ضخامت مواد
- هدایت حرارتی (λ)
(فلزات به طور سنتی در اینجا تسلط دارند)
3. تابش:
- تابش مادون قرمز (طول موج 8-14 میکرومتر) انرژی را تحت تأثیر: تحت تأثیر:
- هندسه سینک گرما
- سطح سطح تابش مؤثر
- انتشار مواد
2. مدل مقاومت حرارتی
مقاومت حرارتی کل سیستم (RJ1 -RJ5) یک مجموعه سری است. پلاستیک های رسانا از نظر حرارتی دو مقاومت بحرانی را بهینه می کنند:
RJ3 (مقاومت در برابر مواد بستر)
RJ5 (مقاومت رابط هوا در هوا)
3. آستانه هدایت حرارتی بحرانی
هنگامی که λ> 5 w/m · k و ضخامت <5 میلی متر ، همرفت حاکم است و به پلاستیک اجازه می دهد تا عملکرد فلز را مطابقت دهد.
4. پلاستیک در مقابل هدایت حرارتی فلز
نمای سنتی: فلزات (به عنوان مثال ، آلومینیوم ، λ≈200 w/m · k) غرق شدن گرمای LED ، در حالی که پلاستیک (λ <1 w/m · k) شکست می خورند.
یافته های کلیدی:
1. کم λ (<5 w/m · k): پلاستیک های معمولی (λ <1 w/m · k) زیر عملکرد.
2. دامنه دستیابی به موفقیت (λ≥5 W/M · K + ضخامت <5 میلی متر): همرفت محور ، λ تأثیر کاهش می یابد.
امکان سنجی تعویض: پلاستیک با λ≥20 W/m · K (1/10 فلزات) و فاصله منبع گرما <5 میلی متر به عملکرد قابل مقایسه می رسند.
نوآوری: پلاستیک های رسانا از نظر حرارتی (λ≥5 W/M · K + طراحی دیواره نازک) پارادایم های وابسته به فلز را مختل می کنند.
iii ترکیب و انتخاب مواد
1. پرکننده های حرارتی
فلزی: الکترونی محور (به عنوان مثال ، پودر مس/آل)-کارآمد اما رسانا.
غیر فلزی: واج محور (به عنوان مثال ، Al₂o₃ ، BN)-عایق الکتریکی.
2. مقایسه عملکرد پرکننده
3 ماتریس و فرمولاسیون
پلیمرها: PPS ، PA6/66 ، LCP ، PC - مقاومت در برابر دمای تعادل ، پردازش و هزینه.
انواع عملکرد:
عایق: پرکننده های اکسید/نیترید (به عنوان مثال ، al₂o₃ + pa6).
رسانا: پرکننده های فلزی/گرافیت (به عنوان مثال ، کربن + PA).
IV نمای کلی و محصولات
1. مارک های جهانی
SABIC: DTK22 ، OX11315 ، OX10324 ، PX11311U ، PX11313 ، PX13322 ، PX13012 ، PX10323
Envalior: D5506 ، D3612 ، Stanyl-TC154/155 ، TKX1010D ، D8102 ، STANYL-TC153
Celanese: D5120
2. معیارهای انتخاب مواد
عملکرد حرارتی: پرکننده های بالا (BN/SIC برای برنامه های کاربردی).
ایمنی الکتریکی: پرکننده های عایق (al₂o₃/bn).
قابلیت قالب گیری: پلیمرهای جریان بالا (به عنوان مثال ، نایلون) برای قطعات پیچیده.
هزینه: al₂o₃ مقرون به صرفه است. BN حق بیمه است.
3. نوآوری های صنعت
R&D مواد: کامپوزیت های کم ویسکوزیته بالا (فناوری نانوفیلر).
پیشرفت عملکرد: پلاستیک عایق دستیابی به λ> 5 w/m · k.
4. چشم انداز بازار
رانده شده توسط 5G ، EVS و MINI LED ، تقاضا برای راه حل های حرارتی سبک (به عنوان مثال ، الکترونیک خودرو ، پوشیدنی) رشد می کند.