U pesu ligeru, u prezzu bassu, a forza d'impattu elevata, a moldabilità è a persunalizazione guidanu rapidamente a dumanda di termoplastiche, chì aiutanu à mantene l'elettronica, l'illuminazione è i motori di l'auto.#Poliolefina
I composti termoconduttivi di PolyOne sò aduprati in l'applicazioni automobilistiche è E/E, cum'è l'illuminazione LED, i dissipatori di calore è l'armature elettroniche.
I prudutti di PC termali Makrolon di Covestro includenu gradi per lampade LED è dissipatori di calore.
I composti termichi di RTP ponu esse aduprati in caseddi cum'è scatuli di batterie, è radiatori è cumpunenti di dissipazione di calore più integrati.
L'OEM in l'industria elettrica / elettronica, di l'automobile, di l'illuminazione, di l'equipaggiu medicale è di l'industrii di e machini industriali sò stati appassiunati di termoplastici termoconduttivi per parechji anni perchè cercanu novi suluzioni per l'applicazioni cumpresi radiatori è altri dispositivi di dissipazione di calore, LED.Casu è casu di batteria.
A ricerca di l'industria mostra chì questi materiali sò in crescita à un ritmu di doppia cifra, guidatu da novi applicazioni cum'è i veiculi all-electric, i veiculi cumplessi è i grandi cumpunenti di l'illuminazione LED cummerciale.I plastichi termoconduttivi sò sfida à i materiali più tradiziunali, cum'è i metalli (in particulare l'aluminiu) è a ceramica, perchè anu parechji vantaghji: i composti plastichi sò più ligeri in pesu, più bassi in costu, faciuli di furmà, persunalizabili, è ponu furnisce più vantaghji in stabilità termale. , Forza d'impattu è resistenza à i graffi è resistenza à l'abrasione.
L'additivi chì migliurà a conduttività termale includenu grafite, grafene è riempitivi ceramichi cum'è nitruru di boru è allumina.A tecnulugia per usà elli hè ancu avanzata è diventendu più costuali.Un'altra tendenza hè l'intruduzioni di resine d'ingegneria low-cost (cum'è nylon 6 è 66 è PC) in cumposti termoconduttivi, chì mette in cuncurrenza i materiali di prezzu più altu cum'è PPS, PSU è PEI.
Chì ci hè tuttu u rumore ?Una fonte di RTP hà dettu: "A capacità di furmà pezzi netti, riduce u numeru di pezzi è di passi di assemblea, è riduce u pesu è u costu sò tutte e forze motrici per l'adopzione di sti materiali"."Per certe applicazioni, cum'è l'armature elettriche è l'overmolding di cumpunenti, a capacità di trasferisce u calore quandu diventa un isolatore elettricu hè u focu di l'attenzione."
Dalia Naamani-Goldman, Manager di Marketing di Trasportu Elettronicu è Elettricu di l'Affari di Materiali Funziunali di BASF, hà aghjustatu: "A conduttività termica diventa rapidamente un prublema di crescente preoccupazione per i fabricatori di cumpunenti elettronici è l'OEM di l'automobile.A causa di l'avanzamenti tecnologichi è di e limitazioni spaziali, l'applicazioni sò miniaturizzate è per quessa termali L'accumulazione è a diffusione di u putere hè diventata u focu di l'attenzione.Se l'impronta di u cumpunente hè limitata, hè difficiule di aghjunghje un dissipatore di calore metallicu o inserisce un cumpunente di metallu.
Naamani-Goldman spiegò chì l'applicazioni di tensione più alta penetranu in l'automobile, è a dumanda di putenza di trasfurmazioni hè ancu crescente.In i pacchetti di batterie di i veiculi elettrici, l'usu di metalli per disperse è dissipate u calore aumenta u pesu, chì hè una scelta impopulare.Inoltre, e parti metalliche chì operanu à alta putenza pò causà scossa elettrica periculosa.A resina plastica termoconduttiva ma non conduttiva permette tensioni più elevate mentre mantene a sicurezza elettrica.
L'ingegnere di sviluppu di u campu di Celanese James Miller (predecessore di Cool Polymers acquistatu da Celanese in u 2014) hà dettu chì i cumpunenti elettrici è elettronichi, in particulare i cumpunenti elettrici è elettronichi in i veiculi elettrici, anu cresciutu cù u spaziu di cumpunenti Si diventa più è più affollatu è cuntinueghja à sminuisce."Un fattore chì limita a riduzione di dimensione di questi cumpunenti hè a so capacità di gestione termica.E migliure in l'opzioni di imballaggio termoconduttivu facenu i dispositi più chjuchi è più efficaci.
Miller hà rimarcatu chì in l'equipaggiu elettronicu di putenza, i plastichi cunduttivi termichi ponu esse overmolded o imballati, chì hè una scelta di disignu micca dispunibule in metalli o ceramica.Per i dispositi medichi generatori di calore (cum'è i dispositi medichi cù càmera o cumpunenti di cauterizazione), a flessibilità di cuncepimentu di plastica termoconduttiva permette un imballaggio funziunale più ligeru.
Jean-Paul Scheepens, direttore generale di l'affari di materiali di ingegneria specializata di PolyOne, hà dettu chì l'industria di l'automobile è E/E anu a più grande dumanda di composti termoconduttivi.Ellu disse chì questi prudutti ponu risponde à una varietà di bisogni di i clienti è di l'industria, cumpresa a libertà di cuncepimentu allargata, chì permettenu u disignu A superficia aumentata pò migliurà a stabilità termica.I polimeri termoconduttivi furniscenu ancu più opzioni ligeri è cunsulidazione di parte, cum'è l'integrazione di dissipatori di calore è case in u stessu cumpunente, è a capacità di creà un sistema di gestione termale più unificatu.A bona efficienza ecunomica di u prucessu di iniezione hè un altru fattore pusitivu."
Joel Matsco, senior marketing manager per u policarbonate in Covestro, crede chì i plastichi termoconduttivi sò principalmente focalizati in l'applicazioni automobilistiche."Cù un vantaghju di densità di circa 50%, ponu riduce significativamente u pesu.Questu pò ancu esse allargatu à i veiculi elettrici.Parechji moduli di batterie utilizanu sempre metalli per a gestione termale, è perchè a maiò parte di i moduli utilizanu assai strutture ripetitive in l'internu, utilizanu a conduttività termale U pesu salvatu da rimpiazzà metalli cù polimeri hà aumentatu rapidamente ".
Covestro vede ancu una tendenza versu l'algeramentu di i grandi cumpunenti di l'illuminazione cummerciale.Matsco indica: "I luci di baia di 35 liri invece di 70 liri necessitanu menu struttura è sò più faciuli per l'installatori di portà l'armature".Covestro hà ancu prughjetti di recinzioni elettroniche cum'è routers, in quale parti di plastica agisce cum'è Container è furnisce a gestione di u calore.Matsco hà dettu: "In tutti i mercati, secondu u disignu, pudemu ancu riduce i costi finu à u 20%.
Sheepens di PolyOne hà dichjaratu chì l'applicazioni chjave di a so tecnulugia di conduttività termale in l'automobilistica è E / E includenu l'illuminazione LED, dissipatori di calore è chassis elettronichi, cum'è schede madri, scatuli inverter, è applicazioni di gestione di energia / sicurezza.In listessu modu, e fonti RTP vedenu i so cumposti termoconduttivi chì sò usati in case è dissipatori di calore, è ancu cumpunenti di dissipazione di calore più integrati in l'equipaggiu industriale, medicale o elettronicu.
Matsco di Covestro hà dettu chì l'applicazione principale di l'illuminazione cummerciale hè a sustituzione di radiatori di metallu.In listessu modu, a gestione termale di l'applicazioni di rete high-end hè ancu crescente in routers è stazioni base.Naamani-Goldman di BASF hà specificamente indicatu chì i cumpunenti elettronici includenu bus bars, scatuli di junction d'alta tensione è connettori, insulatori di mutore, è camere di vista frontale è posteriore.
Miller di Celanese hà dettu chì i plastichi termoconduttivi anu fattu grandi passi in furnisce flessibilità di cuncepimentu 3D per risponde à esigenze di gestione termale più elevate per l'illuminazione LED.Hà aghjustatu: "In l'illuminazione di l'automobile, u nostru Polimeru Termalmente Conduttivu CoolPoly (TCP) permette l'usu di l'alloghji di l'illuminazione di u soffiu di prufilu sottile è i radiatori di sustituzione d'aluminiu per i fari esterni.
Miller di Celanese hà dettu chì CoolPoly TCP furnisce una soluzione per u crescente display head-up di l'automobile (HUD) - per via di u spaziu limitatu di u dashboard, u flussu d'aria è u calore, sta applicazione richiede una dissipazione di calore più altu ch'è l'illuminazione uniforme.A luce di u sole brilla nantu à sta pusizione di a vittura."U pesu di plastica termoconduttiva hè più ligera di l'aluminiu, chì pò riduce l'impattu di scossa è vibrazione in questa parte di u veiculu, chì pò causà distorsioni di l'imaghjini".
In u casu di a batteria, Celanese hà truvatu una soluzione innovativa per mezu di a serie CoolPoly TCP D, chì pò furnisce una conduttività termica senza conduttività elettrica, cusì risponde à i requisiti di qualità di l'applicazione relativamente stretti.A volte, u materiale di rinforzu in u plasticu termoconduttivu limita u so allungamentu, cusì l'esperti di i materiali Celanese anu sviluppatu un qualità CoolPoly TCP basatu in nylon, chì hè più duru di u gradu tipicu (forza flexural 100 MPa, modulu flexural 14 GPa, 9 kJ / m2). Charpy Notch Impact) senza sacrificà a conduttività termica o a densità.
CoolPoly TCP furnisce flessibilità in u disignu di cunvezione è pò risponde à i requisiti di trasferimentu di calore di parechje applicazioni chì anu utilizatu storicamente l'aluminiu.U vantaghju di u so muffa injection hè chì aluminium die castings cunsuma un terzu di l 'energia di aluminium, è a vita di serviziu hè allargata da sei volte.
Sicondu Matsco di Covestro, in u settore di l'automobile, l'applicazione principale hè di rimpiazzà i radiatori in moduli di fanali, moduli di fanali di nebbia è moduli di fanali posteriori.I dissipatori di calore per e funzioni di fasciu di luce è bassu LED, tubi di luce LED è guide di luce, luci di ghjornu di ghjornu (DRL) è luci di signali di turnu sò tutte applicazioni potenziali.
Matsco hà rimarcatu: "Una di e forze principali di u PC termale Makrolon hè a capacità di integrà direttamente a funzione di dissipatore di calore in i cumpunenti di l'illuminazione (cum'è riflettori, lune è case), chì hè ottenuta da stampi à iniezione multiple o dui- metudi di cumpunenti."Per mezu di u riflettore è u quadru di solitu fattu di PC, l'aderenza mejorata pò esse vistu quandu u PC termicamente cunduttivu hè rimoltatu nantu à ellu per cuntrullà u calore, riducendu cusì a necessità di fissazione di viti o adesivi.A dumanda.Questu reduce u nùmeru di parti, operazioni ausiliarie è i costi di u sistema generale.Inoltre, in u campu di i veiculi elettrici, vedemu opportunità in a gestione termale è a struttura di supportu di i moduli di batterie ".
Naamani-Goldman (Naamani-Goldman) di BASF hà ancu dichjaratu in i veiculi elettrici chì i cumpunenti di batterie cum'è i separatori di batterie sò assai promettenti."E batterie di lithium-ion generanu assai calore, ma anu bisognu à esse in un ambiente constantu di circa 65 ° C, altrimenti si degradanu o falleranu".
Inizialmente, i composti plastichi termoconduttivi sò stati basati nantu à resine d'ingegneria high-end.Ma in l'ultimi anni, resini di ingegneria batch cum'è nylon 6 è 66, PC è PBT anu ghjucatu un rolu maiò.Matsco di Covestro hà dettu: "Tuttu questu hè statu trovu in natura.Tuttavia, per ragioni di costu, u mercatu pare esse principalmente cuncintratu in nylon è policarbonate.
Scheepens hà dettu chì ancu s'ellu PPS hè sempre assai spessu usatu, u nylon 6 è 66 di PolyOne è PBT anu aumentatu.
RTP hà dichjaratu chì u nylon, PPS, PBT, PC è PP sò e resine più populari, ma sicondu a sfida di l'applicazione, assai termoplastici di rendiment più altu, cum'è PEI, PEEK è PPSU pò esse usatu.Una fonte RTP hà dettu: "Per esempiu, u dissipatore di calore di una lampada LED pò esse fattu di materiale compositu di nylon 66 per furnisce una conduttività termale finu à 35 W / mK.Per e batterie chirurgiche chì deve sustene a sterilizazione frequente, PPSU hè necessariu.Pruprietà d'insulazione elettrica è riduce l'accumulazione di umidità ".
Naamani-Goldman hà dettu chì BASF hà parechji cumposti cunduttivi termichi cummirciali, cumpresi nylon 6 è 66 gradi."L'usu di i nostri materiali hè statu messu in pruduzzione in una varietà di applicazioni cum'è l'alloghji di u mutore è l'infrastruttura elettrica.Cumu cuntinuemu à determinà i bisogni di i clienti per a conduttività termale, questu hè un spaziu attivu di sviluppu.Parechji clienti ùn sanu micca di quale livellu anu bisognu di Conduttività, cusì i materiali devenu esse adattati per applicazioni specifiche per esse efficace ".
DSM Engineering Plastics hà recentemente lanciatu Xytron G4080HR, un PPS rinforzatu cù fibra di vetru 40% chì ottimiseghja u rendiment di i sistemi di gestione termica di i veiculi elettrici.Hè cuncepitu cù proprietà di invechjamentu termale, resistenza à l'idrolisi, stabilità dimensionale, resistenza chimica à alte temperature è ritardante di fiamma inherente.
Sicondu i rapporti, stu materiale pò mantene una forza di 6000 à 10.000 ore à una temperatura di travagliu cuntinuu chì supera i 130 ° C.In u più recente 3000-hour 135 ° C acqua / glycol test liquidu, a forza di trazione di Xytron G4080HR hà aumentatu da 114% è l'allungamentu in rottura aumentatu da 63% cumparatu cù u pruduttu equivalente.
RTP hà dichjaratu chì sicondu i requisiti di l'applicazione, qualsiasi di una varietà di additivi pò esse aduprati per migliurà a conduttività termale, è hà dettu: "L'additivi più populari cuntinueghjanu à esse additivi cum'è grafite, ma avemu esploratu novi opzioni cum'è graphene o graphene. novi additivi ceramichi..sistema.
Un esempiu di l'ultime hè statu iniziatu l'annu passatu da Martinswerk Div ​​​​di Huber Engineered Polymers.Sicondu i rapporti, basatu annantu à l'alumina, è per i novi tendenzi di migrazione (cum'è l'elettrificazione), u funziunamentu di l'additivi di a serie Martoxid hè megliu cà l'altri allumina è altri filler conduttivi.Martoxid hè rinfurzatu cuntrullendu a distribuzione di dimensione di particella è a morfologia per furnisce l'imballu è a densità mejorati è u trattamentu di a superficia unicu.Sicondu i rapporti, pò esse usatu cù una quantità di riempimentu chì supera u 60% senza affettà e proprietà meccaniche o reologiche.Mostra un potenziale eccellente in PP, TPO, nylon 6 è 66, ABS, PC è LSR.
Matsco di Covestro hà dettu chì u grafite è u grafene sò stati largamente utilizati, è hà dettu chì u grafite hà un costu relativamente bassu è una conduttività termale moderata, mentre chì u grafene generalmente costa più, ma hà vantaghji evidenti di conduttività termica.Hà aghjustatu: "Ci hè spessu bisognu di materiali termoconduttivi, isolanti elettricamente (TC / EI), è questu hè induve additivi cum'è nitruru di boru sò cumuni.Sfurtunatamente, ùn avete nunda.In questu casu, u nitruru di boru furnisce L'insulazione elettrica hè migliurata, ma a conduttività termale hè ridutta.Inoltre, u costu di nitruru di boru pò esse assai altu, cusì TC / EI deve diventà un rendimentu materiale chì hà urgente bisognu di pruvà l'aumentu di u costu.
Naamani-Goldman di BASF dice cusì: "A sfida hè di truvà un equilibriu trà a conductività termale è altre esigenze;per assicurà chì i materiali ponu esse processati in modu efficiente in grande quantità è chì e proprietà meccaniche ùn falanu micca troppu.Un altru sfida hè di creà un sistema chì pò esse largamente aduttatu.Soluzione rentabile ".
Scheepens di PolyOne crede chì sia i filler basati in carbonu (grafite) sia i filler ceramichi sò additivi promettenti chì sò previsti per ottene a conduttività termica necessaria è equilibrà altre proprietà elettriche è meccaniche.
Miller di Celanese hà dettu chì a cumpagnia hà esploratu una varietà di additivi chì combinanu a più larga selezzione di l'industria di resina di basa integrata verticalmente per furnisce ingredienti proprietarii chì facenu a conduttività termale A gamma hè 0.4-40 W / mK.
A dumanda di cumposti cunduttivi multifunzionali cum'è a cunduttività termale è elettrica o termale è ritardante di fiamma pari ancu aumentà.
Matsco di Covestro hà rimarcatu chì quandu a cumpagnia hà lanciatu u so PC Makrolon TC8030 è TC8060 termoconduttivu, i clienti cuminciaru immediatamente à dumandà s'ellu puderia esse fattu in materiali isolanti elettrici."A suluzione ùn hè micca cusì simplice.Tuttu ciò chì facemu per migliurà l'EI avarà un impattu negativu nantu à TC.Avà, offremu u policarbonate Makrolon TC110 è sviluppemu altre soluzioni per risponde à queste esigenze.
Naamani-Goldman di BASF hà dettu chì e diverse applicazioni necessitanu una conduttività termale è altre caratteristiche, cum'è i pacchetti di batterie è i connettori d'alta tensione, chì tutti anu bisognu di dissipazione di u calore è devenu risponde à i stretti standard di ritardante di fiamma quandu utilizanu batterie di lithium-ion.
PolyOne, RTP è Celanese anu vistu una grande dumanda di cumposti multifunzionali da tutti i segmenti di u mercatu, è furnisce conductività termale è schermatura EMI, impattu più altu, ritardante di fiamma, insulazione elettrica, è composti cù funzioni cum'è resistenza UV è stabilità termica.
I tecnichi di mudificazione tradiziunali ùn sò micca efficaci per i materiali à alta temperatura.Molders bisognu di capisce certi cundizioni è paràmetri à scioglie i prublemi à volte causatu da stampa iniezione alta temperatura.
Un novu studiu mostra cumu u tipu è a quantità di LDPE mischju cù LLDPE affettanu a processabilità è a forza / durezza di film soffiatu.I dati sò mostrati per e miscele ricche di LDPE è LLDPE.