2025-04-15
I.熱伝導性プラスチックの重要な特性
1。パフォーマンスの利点
体重の利点:アルミニウム合金の密度の3分の2しかないため、製品の軽量化が大幅に向上します。
成形効率:射出成形プロセスを利用して、従来の金属加工の後処理ステップを排除し、生産サイクルを短縮します。
費用対効果:処理効率、材料の減量、環境にやさしいことによる優れた価格パフォーマンス比。
環境上の利点:金属やセラミックと比較して、よりクリーンな生産プロセス、リサイクル性、およびより低い二酸化炭素排出量。
設計の柔軟性:多様なアプリケーション用の複雑なジオメトリと薄壁構造を有効にします。
電気的安全性:熱伝導率と優れた断熱性を組み合わせて、非分離電源に最適です。
化学物質の安定性:過酷な環境での長期使用のための優れた腐食抵抗。
2。パフォーマンスの比較
ii。熱理論と熱散逸設計
1。熱伝達メカニズム
1。対流:
- ニュートンの冷却法に従って、液体(たとえば、空気)の動きに依存しています。強制対流(ファンなど)は熱交換を促進します。
2。伝導:
- 効率は次のことに依存します:
- 効果的な接触エリア
- 材料の厚さ
- 熱伝導率(λ)
(ここでは伝統的に金属が支配しています)
3。放射:
- 赤外線放射(8〜14μm波長)は、エネルギーを伝達します。
- ヒートシンクジオメトリ
- 有効な放射表面積
- 材料放射率
2。熱抵抗モデル
総システム熱抵抗(RJ1 – RJ5)は直列合計です。熱伝導プラスチックは、2つの重要な抵抗を最適化します。
RJ3(基板材料抵抗)
RJ5(ヒートシンクエアインターフェイス抵抗)
3。臨界熱伝導性しきい値
λ> 5 w/m・kおよび厚さ<5 mmの場合、対流が支配され、プラスチックが金属性能に合わせます。
4。プラスチックと金属の熱伝導率
従来のビュー:金属(例:アルミニウム、λ≈200w/m・k)がLEDヒートシンクを支配し、プラスチック(λ<1 w/m・k)は失敗します。
重要な調査結果:
1。低λ(<5 w/m・k):従来のプラスチック(λ<1 w/m・k)アンダーパフォーマンス。
2。ブレークスルー範囲(λ≥5w/m・k +厚さ<5 mm):対流駆動型、λ衝撃は減少します。
3.置換の実現可能性:λ≥20w/m・K(1/10の金属)と5 mmの熱ソース距離を備えたプラスチックは、同等のパフォーマンスを実現します。
イノベーション:熱伝導性プラスチック(λ≥5w/m・K +薄壁設計)は、金属依存のパラダイムを破壊します。
iii。材料の構成と選択
1。サーマルフィラー
メタリック:電子駆動型(例:Cu/Al粉末) - 効率的だが導電性。
非金属:フォノン駆動型(例:al₂o₃、BN) - 電気的断熱。
2。フィラーのパフォーマンス比較
3。マトリックスと定式化
ポリマー:PPS、PA6/66、LCP、PC - 温度抵抗、加工性、コストのバランス。
パフォーマンスタイプ:
絶縁:酸化物/窒化物フィラー(例えば、al₂o₃ + pa6)。
導電性:金属/グラファイトフィラー(炭素 + PAなど)。
IV。市場の概要と製品
1。グローバルブランド
SABIC:DTK22、OX11315、OX10324、PX11311U、PX11313、PX13322、PX13012、PX10323
Envalior:D5506、D3612、Stanyl-TC154/155、TKX1010D、D8102、Stanyl-TC153
セラネーゼ:D5120
2。材料選択基準
熱パフォーマンス:ハイ-λフィラー(要求の厳しいアプリケーションのためのBN/SIC)。
電気的安全性:絶縁フィラー(al₂o₃/bn)。
成形性:複雑な部品の高流量ポリマー(ナイロンなど)。
コスト:Al₂o₃は費用対効果が高い。 BNはプレミアムです。
3。業界の革新
材料R&D:高充填剤、低粘度複合材料(ナノフィラー技術)。
パフォーマンスのブレークスルー:λ> 5 w/m・kを達成する絶縁プラスチック。
4。市場の見通し
5G、EV、およびMini LEDの採用によって駆動されると、需要は軽量の熱ソリューション(自動車電子機器、ウェアラブルなど)の増加になります。