¿Sigues luchando con la disipación de calor de plástico? ¡Aquí hay una guía de compra completa para plásticos térmicamente conductores!

I. Características clave de plásticos térmicamente conductores

1. Ventajas de rendimiento

Ventaja de peso: con una densidad de solo dos tercios que las de las aleaciones de aluminio, mejoran significativamente el ligero de peso del producto.

Eficiencia de moldeo: utilice procesos de moldeo por inyección, eliminando los pasos posteriores al procesamiento en los ciclos de producción tradicionales de mecanizado y acortamiento de metales.

Rentabilidad de rentabilidad: relación de precio superior debido a la eficiencia del procesamiento, la reducción del peso del material y la amigable ecológica.

Beneficios ambientales: procesos de producción más limpios, reciclabilidad y menor huella de carbono en comparación con los metales y la cerámica.

Flexibilidad de diseño: habilite geometrías complejas y estructuras de paredes delgadas para diversas aplicaciones.

Seguridad eléctrica: combine la conductividad térmica con un aislamiento excelente, ideal para alimentos no aislados.

Estabilidad química: resistencia a la corrosión sobresaliente para el uso a largo plazo en entornos duros.

2. Comparación de rendimiento

II. Teoría térmica y diseño de disipación de calor

1. Mecanismos de transferencia de calor

1. Convección:

- Sigue la ley de enfriamiento de Newton, confiando en el movimiento fluido (por ejemplo, aire). La convección forzada (por ejemplo, los ventiladores) mejora el intercambio de calor.

2. Conducción:

- La eficiencia depende de:

- Área de contacto efectiva

- Espesor del material

- Conductividad térmica (λ)

(Los metales tradicionalmente dominan aquí)

3. Radiación:

- La radiación infrarroja (longitud de onda de 8–14 μm) transfiere energía, influenciada por:

- Geometría del disipador de calor

- Área de superficie de radiación efectiva

- Emisividad material

2. Modelo de resistencia térmica

La resistencia térmica del sistema total (RJ1 - RJ5) es una suma de la serie. Los plásticos térmicamente conductores optimizan dos resistencias críticas:

RJ3 (resistencia al material del sustrato)

RJ5 (resistencia a la interfaz de disipador de calor)

3. Umbral crítico de conductividad térmica

Cuando λ> 5 w/m · k y espesor <5 mm, domina la convección, lo que permite que los plásticos coincidan con el rendimiento del metal.

4. PLÁSCULA VS. CONDUCTIVIDAD TERMAL DE METAL

Vista tradicional: los metales (por ejemplo, aluminio, λ≈200 w/m · k) dominan disipadores de calor LED, mientras que los plásticos (λ <1 w/m · k) fallan.

Hallazgos clave:

1. Bajo λ (<5 W/m · K): plásticos convencionales (λ <1 w/m · k) bajo rendimiento.

2. Rango de avance (λ≥5 w/m · K + espesor <5 mm): el impacto λ impulsado por la convección disminuye.

3. Viabilidad de sustitución: los plásticos con λ≥20 w/m · k (1/10 de metales) y <5 mm de distancia de origen térmico logran un rendimiento comparable.

Innovación: plásticos térmicamente conductores (λ≥5 w/m · k + diseño de pared delgada) interrumpen paradigmas dependientes de metales.

Iii. Composición y selección de material

1. Rellenos térmicos

Metálico: impulsado por electrones (por ejemplo, polvo Cu/Al): eficiente pero conductivo.

No metálico: fonón (por ejemplo, Al₂o₃, BN)-aislante eléctricamente.

2. Comparación de rendimiento de relleno

3. Matriz y formulación

Polímeros: PPS, PA6/66, LCP, PC - Resistencia a la temperatura de equilibrio, procesabilidad y costo.

Tipos de rendimiento:

Aislante: rellenos de óxido/nitruro (por ejemplo, Al₂o₃ + PA6).

Conductivo: rellenos de metal/grafito (por ejemplo, carbono + PA).

IV. Descripción general del mercado y productos

1. Marcas globales

SABIC: DTK22, OX11315, OX10324, PX11311U, PX11313, PX13322, PX13012, PX10323

Envalior: D5506, D3612, Stanyl-TC154/155, TKX1010D, D8102, Stanyl-TC153

Celanese: D5120

2. Criterios de selección de materiales

Rendimiento térmico: rellenos de alto-λ (BN/SIC para aplicaciones exigentes).

Seguridad eléctrica: rellenos aislantes (al₂o₃/bn).

Moldabilidad: polímeros de alto flujo (por ejemplo, nylon) para piezas complejas.

Costo: Al₂o₃ es rentable; BN es premium.

3. Innovaciones de la industria

I + D de material: compuestos de alta viscosidad de alto relleno (tecnología de nanofiller).

Breakthroughs de rendimiento: aislantes plásticos que logran λ> 5 w/m · k.

4. Perspectiva del mercado

Impulsada por 5G, EVS y Mini LED Adoption, la demanda crece para soluciones térmicas livianas (por ejemplo, electrónica automotriz, wearables).