Malpeza pezo, malalta kosto, alta efiko-forto, muldebleco kaj personigo rapide kondukas la postulon pri termoplastoj, kiuj helpas konservi elektronikajn, lumigadojn kaj aŭtajn motorojn malvarmetaj.#Poliolefino
La termikaj konduktaj komponaĵoj de PolyOne estas uzataj en aŭtomobilaj kaj E/E-aplikoj, kiel LED-lumigado, varmego-lavujoj kaj elektronikaj ĉemetaĵoj.
La Makrolon-termikaj PC-produktoj de Covestro inkluzivas gradojn por LED-lampoj kaj varmegaj lavujoj.
La termike konduktaj kunmetaĵoj de RTP povas esti uzitaj en loĝejoj kiel ekzemple baterioskatoloj, same kiel radiatoroj kaj pli integraj varmodissipadkomponentoj.
OEM-oj en la industrioj de elektra/elektroniko, aŭtomobila, lumigado, medicina ekipaĵo kaj industria maŝinaro estas fervoraj pri termokonduktaj termoplastoj dum multaj jaroj ĉar ili serĉas novajn solvojn por aplikoj inkluzive de radiatoroj kaj aliaj varmodissipaj aparatoj, LEDoj.Kazo kaj kuirilaro.
Industria esploro montras, ke ĉi tiuj materialoj kreskas kun ducifera rapideco, pelitaj de novaj aplikoj kiel tute elektraj veturiloj, kompleksaj aŭtoj kaj grandaj komercaj LED-lumaj komponantoj.Termokonduktaj plastoj defias pli tradiciajn materialojn, kiel metalojn (precipe aluminio) kaj ceramikaĵon, ĉar ili havas multajn avantaĝojn: plastaj komponaĵoj estas pli malpezaj, malpli kostaj, facile formeblaj, agordeblaj kaj povas provizi pli da avantaĝoj en termika stabileco. , Efforto kaj skrapa rezisto kaj abraziorezisto.
Aldonaĵoj kiuj plibonigas termikan konduktivecon inkluzivas grafiton, grafenon kaj ceramikajn plenigaĵojn kiel boronitruro kaj alumino.La teknologio por uzi ilin ankaŭ progresas kaj fariĝas pli kostefika.Alia tendenco estas la enkonduko de malmultekostaj inĝenieristikrezinoj (kiel ekzemple nilono 6 kaj 66 kaj PC) en termike konduktajn kunmetaĵojn, kiu metas pli ofte uzitajn altprezajn materialojn kiel ekzemple PPS, PSU, kaj PEI en konkuradon.
Pri kio temas la tuta tumulto?Fonto ĉe RTP diris: "La kapablo formi retajn partojn, redukti la nombron da partoj kaj muntaj paŝoj, kaj redukti pezon kaj koston estas ĉiuj movaj fortoj por la adopto de ĉi tiuj materialoj.""Por certaj aplikoj, kiel elektraj ĉemetaĵoj kaj kompona supermoldado, La kapablo transdoni varmecon fariĝinte elektra izolilo estas la fokuso de atento."
Dalia Naamani-Goldman, Administranto pri Elektronika kaj Elektra Transportada Merkatado de la Funkcia Materialoj-Komerco de BASF, aldonis: "La termika kondukteco rapide fariĝas problemo de kreskanta zorgo por produktantoj de elektronikaj komponentoj kaj aŭtomobilaj OEM-oj.Pro teknologiaj progresoj kaj spacaj limoj, aplikoj estas miniaturigitaj kaj tial termikaj La amasiĝo kaj disvastigo de potenco fariĝis la fokuso de atento.Se la piedsigno de la komponento estas limigita, estas malfacile aldoni metalan varmecan lavujon aŭ enmeti metalan komponenton."
Naamani-Goldman klarigis, ke pli alta tensio aplikoj penetras aŭtojn, kaj la postulo pri pretiga potenco ankaŭ kreskas.En elektraj aŭtomobilaj baterioj, la uzo de metalo por disvastigi kaj disipi varmon pliigas pezon, kio estas nepopulara elekto.Krome, metalaj partoj funkciigantaj ĉe alta potenco povas kaŭzi danĝerajn elektrajn ŝokojn.Termokondukta sed ne-kondukta plasta rezino permesas pli altajn tensiojn konservante elektran sekurecon.
La kampa evoluinĝeniero de Celanese James Miller (antaŭulo de Cool Polymers akirita de Celanese en 2014) diris, ke elektraj kaj elektronikaj komponantoj, precipe elektraj kaj elektronikaj komponantoj en elektraj veturiloj, kreskis kun la kompona spaco Ĝi fariĝas pli kaj pli homplena kaj daŭre ŝrumpas."Unu faktoro limiganta la grandeco-redukton de ĉi tiuj komponantoj estas iliaj termikaj administradkapabloj.Pliboniĝoj en termike konduktaj pakaj opcioj igas aparatojn pli malgrandaj kaj pli efikaj."
Miller atentigis, ke en potencaj elektronikaj ekipaĵoj, termokonduktaj plastoj povas esti supermolditaj aŭ enpakitaj, kio estas dezajnelekto ne havebla en metaloj aŭ ceramikaĵoj.Por varmegaj medicinaj aparatoj (kiel ekzemple medicinaj aparatoj per fotiloj aŭ kaŭterigkomponentoj), la dezajnofleksebleco de termikaj konduktaj plastoj permesas pli malpezan funkcian enpakadon.
Jean-Paul Scheepens, ĝenerala direktoro de la faka inĝenieristiko pri materialoj de PolyOne, atentigis, ke la aŭtomobilaj kaj E/E-industrioj havas la plej grandan postulon je termike konduktaj kunmetaĵoj.Li diris, ke ĉi tiuj produktoj povas renkonti diversajn bezonojn de kliento kaj industrio, inkluzive de vastigita libereco de dezajno, ebligante dezajnon La pliigita surfacareo povas plibonigi termikan stabilecon.Termokonduktaj polimeroj ankaŭ disponigas pli malpezajn opciojn kaj partan firmiĝon, kiel ekzemple integri varmolavujojn kaj loĝejojn en la saman komponenton, kaj la kapablon krei pli unuigitan termikan administradsistemon.La bona ekonomia efikeco de la injekta muldado estas alia pozitiva faktoro.”
Joel Matsco, altranga merkatika manaĝero por polikarbonato ĉe Covestro, opinias, ke termike konduktaj plastoj estas ĉefe koncentritaj pri aŭtomobilaj aplikoj."Kun denseca avantaĝo de ĉirkaŭ 50%, ili povas signife redukti pezon.Ĉi tio ankaŭ povas esti etendita al elektraj veturiloj.Multaj bateriomoduloj ankoraŭ uzas metalon por termika administrado, kaj ĉar la plej multaj moduloj uzas multajn ripetajn strukturojn interne, ili uzas termikan konduktivecon. La pezo ŝparita anstataŭigante metalojn per polimeroj rapide pliiĝis.
Covestro ankaŭ vidas tendencon al malpezigo de grandaj komercaj lumkomponentoj.Matsco atentigas: "35-funtoj anstataŭ 70-funtoj altaj golfetoj postulas malpli da strukturo kaj estas pli facile por instalistoj porti skafaldaron."Covestro ankaŭ havas elektronikajn enfermaĵprojektojn kiel ekzemple enkursigiloj, en kiuj plastaj partoj funkcias kiel Ujo kaj disponigas varmoadministradon.Matsco diris: "En ĉiuj merkatoj, depende de la dezajno, ni ankaŭ povas redukti kostojn ĝis 20%."
Sheepens de PolyOne deklaris, ke esencaj aplikoj de ĝia varmokondukteca teknologio en aŭtomobilo kaj E/E inkluzivas LED-lumon, varmego-lavujojn kaj elektronikajn ĉasiojn, kiel bazplatojn, invetilajn skatolojn kaj potencadministradon/sekurecaplikojn.Simile, RTP-fontoj vidas ĝiajn termike konduktajn kunmetaĵojn esti uzitaj en loĝejoj kaj varmolavujoj, same kiel pli integraj varmodissipadkomponentoj en industria, medicina aŭ elektronika ekipaĵo.
Matsco de Covestro diris, ke la ĉefa apliko de komerca lumigado estas la anstataŭigo de metalaj radiatoroj.Simile, termika administrado de altnivelaj retaj aplikoj ankaŭ kreskas en enkursigiloj kaj bazstacioj.Naamani-Goldman de BASF specife atentigis, ke la elektronikaj komponantoj inkluzivas busajn stangojn, alttensiajn krucvojojn kaj konektilojn, motorizolaĵojn kaj antaŭajn kaj malantaŭajn fotilojn.
Miller de Celanese diris, ke termikaj konduktaj plastoj faris grandajn paŝojn en disponigado de 3D-dezajna fleksebleco por plenumi pli altajn termimajn mastrumajn postulojn por LED-lumigado.Li aldonis: "En aŭtomobila lumigado, nia CoolPoly Termally Conductive Polymer (TCP) ebligas la uzon de maldikprofilaj supraj lumaj domoj kaj aluminiaj anstataŭigaj radiatoroj por eksteraj lumturoj."
Miller de Celanese diris, ke CoolPoly TCP provizas solvon por la kreskanta aŭtomobila ekrano (HUD) - pro limigita panela spaco, aerfluo kaj varmo, ĉi tiu aplikaĵo postulas pli altan varmodissipadon ol unuforma lumigado.Sunlumo brilas sur ĉi tiu pozicio de la aŭto."La pezo de termike kondukta plasto estas pli malpeza ol aluminio, kio povas redukti la efikon de ŝoko kaj vibrado sur ĉi tiu parto de la veturilo, kio povas kaŭzi bildmisformon."
En la kuirilaro, Celanese trovis novigan solvon per la CoolPoly TCP D-serio, kiu povas provizi termikan konduktivecon sen elektra kondukteco, tiel plenumante relative striktajn aplikajn kvalitajn postulojn.Kelkfoje, la plifortiga materialo en la termike kondukta plasto limigas ĝian plilongiĝon, do Celanese-materialaj spertuloj evoluigis nilon-bazitan gradon CoolPoly TCP, kiu estas pli malmola ol la tipa grado (100 MPa fleksa forto, 14 GPa fleksa modulo, 9 kJ/m2. Charpy-noĉa efiko) sen ofero de varmokondukteco aŭ denseco.
CoolPoly TCP provizas flekseblecon en konvekcia dezajno kaj povas plenumi la postulojn pri varmotransigo de multaj aplikoj, kiuj historie uzis aluminion.La avantaĝo de ĝia injekto-muldado estas, ke aluminiaj ĵetaĵoj konsumas trionon de la energio de aluminio, kaj la funkcidaŭro plilongiĝas je ses Tempoj.
Laŭ Matsco de Covestro, en la aŭtomobila sektoro, la ĉefa apliko estas anstataŭigi radiatorojn en antaŭlampaj moduloj, nebullampaj moduloj kaj postlampaj moduloj.Varmegaj lavujoj por LED-lumaj kaj mallumaj funkcioj, LED-lumtuboj kaj lumaj gvidiloj, dumtagaj lumoj (DRL) kaj turnsignalaj lumoj estas ĉiuj eblaj aplikoj.
Matsco indikis: "Unu el la ĉefaj movaj fortoj de Makrolon-termika komputilo estas la kapablo rekte integri la varmecan lavujon en la lumkomponentojn (kiel reflektoroj, bezeloj kaj loĝejoj), kiu estas atingita per multobla injektomuldado aŭ du- komponaj metodoj."Tra la reflektoro kaj kadro kutime faritaj el komputilo, la plibonigita adhero videblas kiam la termike kondukta komputilo estas remuldita sur ĝi por kontroli varmecon, tiel reduktante la bezonon de fiksado de ŝraŭboj aŭ gluoj.Postulo.Ĉi tio reduktas la nombron da partoj, helpajn operaciojn kaj totalajn sistem-nivelajn kostojn.Krome, en la kampo de elektraj veturiloj, ni vidas ŝancojn en la termika administrado kaj subtena strukturo de bateriaj moduloj."
Naamani-Goldman (Naamani-Goldman) de BASF ankaŭ deklaris en elektraj veturiloj ke bateripakaĵokomponentoj kiel ekzemple bateripartigiloj estas tre promesplenaj."Litio-jonaj kuirilaroj generas multan varmon, sed ili devas esti en konstanta medio de ĉirkaŭ 65 °C, alie ili degradiĝos aŭ malsukcesos."
Komence, termike konduktaj plastaj kunmetaĵoj estis bazitaj sur lukskvalitaj inĝenieristikrezinoj.Sed en la lastaj jaroj, grupaj inĝenieraj rezinoj kiel nilono 6 kaj 66, PC kaj PBT ludis grandan rolon.Matsco de Covestro diris: “Ĉio ĉi estis trovita en natura medio.Tamen, pro kostaj kialoj, la merkato ŝajnas esti ĉefe koncentrita sur nilono kaj polikarbonato."
Scheepens diris, ke kvankam PPS ankoraŭ estas tre ofte uzata, la nilono 6 kaj 66 kaj PBT de PolyOne pliiĝis.
RTP deklaris, ke nilono, PPS, PBT, PC kaj PP estas la plej popularaj rezinoj, sed depende de la aplika defio, multaj pli altaj spektaklaj termoplastoj kiel PEI, PEEK kaj PPSU povas esti uzataj.Fonto de RTP diris: "Ekzemple, la varmega lavujo de LED-lampo povas esti farita el nilono 66 kunmetita materialo por provizi termikan konduktivecon de ĝis 35 W/mK.Por kirurgiaj kuirilaroj kiuj devas elteni oftan steriligon, PPSU estas postulata.Elektraj izolaj propraĵoj kaj reduktas humidan amasiĝon."
Naamani-Goldman diris, ke BASF havas plurajn komercajn termokonduktajn kunmetaĵojn, inkluzive de nilono 6 kaj 66 gradoj."La uzo de niaj materialoj estis produktata en diversaj aplikoj kiel motoraj loĝejoj kaj elektra infrastrukturo.Dum ni daŭre determinas klientajn bezonojn pri termika kondukteco, ĉi tio estas aktiva areo de disvolviĝo.Multaj klientoj ne scias, kian nivelon ili bezonas Konduktivecon, do materialoj devas esti adaptitaj por specifaj aplikoj por esti efikaj."
DSM Engineering Plastics lastatempe lanĉis Xytron G4080HR, 40% vitrofibro plifortigita PPS kiu optimumigas la agadon de elektraj aŭtomobilaj termikaj administradsistemoj.Ĝi estas desegnita kun termikaj maljuniĝaj propraĵoj, hidrolizo-rezisto, dimensia stabileco, kemia rezisto ĉe altaj temperaturoj kaj eneca flamestanteco.
Laŭ raportoj, ĉi tiu materialo povas konservi forton de 6000 ĝis 10,000 horoj ĉe daŭra labortemperaturo superanta 130 °C.En la plej lastatempa 3000-hora 135 °C akvo/glikola likva provo, la streĉa forto de Xytron G4080HR pliiĝis je 114% kaj la plilongiĝo ĉe paŭzo pliiĝis je 63% kompare kun la ekvivalenta produkto.
RTP deklaris, ke laŭ aplikaj postuloj, iu ajn el diversaj aldonaĵoj povas esti uzata por plibonigi termikan konduktivecon, kaj atentigis: "La plej popularaj aldonaĵoj daŭre estas aldonaĵoj kiel grafito, sed ni esploris novajn eblojn kiel grafeno aŭ grafeno. novaj ceramikaj aldonaĵoj..sistemo.”
Ekzemplo de ĉi-lasta estis iniciatita pasintjare de Martinswerk Div ​​de Huber Engineered Polymers.Laŭ raportoj, bazitaj sur alumino, kaj por novaj migraj tendencoj (kiel elektrizo), la agado de Martoxid-serio-aldonaĵoj estas pli bona ol aliaj alumino kaj aliaj konduktaj plenigaĵoj.Martoxid estas plibonigita per kontrolado de partiklogranda distribuo kaj morfologio por provizi plibonigitan pakadon kaj densecon kaj unikan surfacan traktadon.Laŭ raportoj, ĝi povas esti uzata kun pleniga kvanto superanta 60% sen tuŝi mekanikajn aŭ reologiajn ecojn.Ĝi montras bonegan potencialon en PP, TPO, nilono 6 kaj 66, ABS, PC kaj LSR.
Matsco de Covestro diris, ke kaj grafito kaj grafeno estis vaste uzataj, kaj atentigis, ke grafito havas relative malaltan koston kaj moderan varmokonduktecon, dum grafeno kutime kostas pli, sed havas evidentajn varmokonduktajn avantaĝojn.Li aldonis: "Ofte estas bezono de termikaj konduktaj, elektre izolaj (TC/EI) materialoj, kaj ĉi tie estas oftaj aldonaĵoj kiel boronitruro.Bedaŭrinde, vi ricevas nenion.En ĉi tiu kazo, boro nitruro provizas La elektra izolado estas plibonigita, sed la termika kondukteco estas reduktita.Krome, la kosto de boronitruro povas esti tre alta, do TC/EI devas fariĝi materiala agado, kiu urĝe bezonas pruvi kostpliiĝon.
Naamani-Goldman de BASF formulas ĝin jene: “La defio estas atingi ekvilibron inter termika kondukteco kaj aliaj postuloj;certigi ke materialoj povas esti prilaboritaj efike en grandaj kvantoj kaj ke la mekanikaj propraĵoj ne falas tro multe.Alia defio estas krei sistemon kiu povas esti vaste adoptita.Kostefika solvo."
Scheepens de PolyOne opinias, ke kaj karbon-bazitaj plenigaĵoj (grafito) kaj ceramikaj plenigaĵoj estas promesplenaj aldonaĵoj, kiuj estas atendataj atingi la postulatan termikan konduktivecon kaj ekvilibrigi aliajn elektrajn kaj mekanikajn ecojn.
Miller de Celanese diris, ke la kompanio esploris diversajn aldonaĵojn, kiuj kombinas la plej larĝan elekton de la industrio de vertikale integraj bazaj rezinoj por provizi proprietajn ingrediencojn, kiuj faras termika konduktivecon. La gamo estas 0,4-40 W/mK.
Ŝajnas pliiĝi ankaŭ la postulo je multfunkciaj konduktaj komponaĵoj kiel termika kaj elektra kondukteco aŭ termika kaj kontraŭflama kontraŭflamo.
Matsco de Covestro atentigis, ke kiam la kompanio lanĉis sian termike konduktan Makrolon TC8030 kaj TC8060-komputilon, klientoj tuj komencis demandi ĉu ili povus esti transformitaj en elektrajn izolajn materialojn.“La solvo ne estas tiel simpla.Ĉio, kion ni faras por plibonigi EI, havos negativan efikon al TC.Nun ni ofertas Makrolon TC110-polikarbonaton kaj disvolvas aliajn solvojn por plenumi ĉi tiujn postulojn."
Naamani-Goldman de BASF diris, ke malsamaj aplikoj postulas termikan konduktivecon kaj aliajn karakterizaĵojn, kiel bateriopakaĵojn kaj alttensiajn konektilojn, kiuj ĉiuj bezonas varmodissipadon kaj devas plenumi striktajn kontraŭflamajn normojn kiam oni uzas litijonajn bateriojn.
PolyOne, RTP kaj Celanese ĉiuj vidis grandegan postulon je multfunkciaj kunmetaĵoj de ĉiuj merkatsegmentoj, kaj disponigas termikan konduktivecon kaj EMI-ŝirmilon, pli altan efikon, flamreziston, elektran izoladon, kaj Kunmetaĵojn kun funkcioj kiel UV-rezisto kaj termika stabileco.
Tradiciaj muldaj teknikoj ne estas efikaj por alt-temperaturaj materialoj.Moldistoj bezonas kompreni iujn kondiĉojn kaj parametrojn por solvi la problemojn foje kaŭzitajn de alta temperatura injekto-muldado.
Nova studo montras kiel la tipo kaj kvanto de LDPE miksita kun LLDPE influas la proceseblecon kaj forton/fortecon de blovita filmo.Datenoj estas montritaj por LDPE-riĉaj kaj LLDPE-riĉaj miksaĵoj.