
東莞東超新材料科技有限公司

已認(rèn)證
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引言
隨著5G時(shí)代的到來,,導(dǎo)熱材料在電子設(shè)備和大型高壓設(shè)備中的重要性日益凸顯,,這些設(shè)備包括能源系統(tǒng),、航空航天飛機(jī)等。在高功率密度操作下,,設(shè)備產(chǎn)生和積累的熱量會(huì)導(dǎo)致溫度升高,,威脅設(shè)備的工作穩(wěn)定性。為此,,開發(fā)高導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料成為了解決這一問題的關(guān)鍵。聚合物基復(fù)合材料因其成本低,、重量輕、力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn),,在微電子、能源等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。然而,聚合物本身導(dǎo)熱性低的缺點(diǎn)限制了其進(jìn)一步應(yīng)用,。為了提升傳熱效率,,常用的方法是將聚合物與高導(dǎo)熱無機(jī)填料結(jié)合,,如金屬填料(鋁,、銅,、銀等)、陶瓷填料(氧化鋁,、氮化硼,、氮化鋁、碳化硅等)以及碳纖維,、石墨烯,、碳納米管等,。但是,高填料含量會(huì)降低復(fù)合材料的加工性和力學(xué)性能,,同時(shí)增加重量,不適合需要低密度材料的場(chǎng)合,。因此,制備既具有優(yōu)異導(dǎo)熱性又保持低密度的復(fù)合材料成為了研究的重要方向,。
高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料的背景與市場(chǎng)需求
聚合物市場(chǎng)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
聚合物材料因其輕質(zhì),、易加工、成本低等優(yōu)點(diǎn),,廣泛應(yīng)用于電子,、汽車、航空航天等領(lǐng)域,。然而,,傳統(tǒng)聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)較低(通常低于0.5 W/m·K),難以滿足高功率電子設(shè)備的散熱需求,。隨著電子設(shè)備功率密度的提升,,散熱問題日益突出,,亟需開發(fā)高導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料。
高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料的定義與優(yōu)勢(shì)
高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料通過在聚合物基體中添加高導(dǎo)熱無機(jī)填料(如球形氧化鋁,、氮化鋁,、碳化硅等),,顯著提升材料的導(dǎo)熱性能,,同時(shí)保持輕質(zhì)特性,。這類材料不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性(導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)5-20 W/m·K),還具備低密度,、高機(jī)械強(qiáng)度,、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),適用于對(duì)重量和性能要求較高的領(lǐng)域,。
高導(dǎo)熱無機(jī)填料的技術(shù)發(fā)展
無機(jī)填料的種類與特性
常用的高導(dǎo)熱無機(jī)填料包括球形氧化鋁,、氮化鋁,、碳化硅,、六方氮化硼等,。這些填料具有高導(dǎo)熱系數(shù),、低熱膨脹系數(shù)和良好的介電性能,能夠有效提升復(fù)合材料的綜合性能,。例如,球形氧化鋁因其優(yōu)異的導(dǎo)熱性和低成本,,成為市場(chǎng)主流填料,。
技術(shù)創(chuàng)新的方向
1. 功能化填料:開發(fā)具備低介電常數(shù),、高導(dǎo)熱,、阻燃等多功能的無機(jī)填料,,以滿足5G通信和新能源汽車等領(lǐng)域的需求。
2. 顆粒設(shè)計(jì)與分散技術(shù):通過優(yōu)化填料的粒徑分布和表面處理技術(shù),,提升填料在聚合物基體中的分散性,,從而提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能,。
3. 雜質(zhì)控制:降低填料的雜質(zhì)含量,,以滿足高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧霞兌群涂煽啃缘囊蟆?nbsp;
高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料的應(yīng)用前景
新能源汽車領(lǐng)域
新能源汽車的動(dòng)力電池,、電機(jī)控制器等部件對(duì)散熱性能要求極高。高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料可用于電池外殼,、散熱片等部件,有效提升熱管理效率,延長電池壽命,。
5G通信與消費(fèi)電子領(lǐng)域
5G基站和消費(fèi)電子設(shè)備的高功率密度對(duì)散熱材料提出了更高要求,。高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料可用于覆銅板,、散熱模塊等部件,滿足高頻高速電路的散熱需求,。
航空航天與高端制造領(lǐng)域
航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧系妮p量化和高性能要求極高。高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料可用于衛(wèi)星,、飛行器的熱控系統(tǒng),,有效降低設(shè)備重量并提升散熱效率,。
未來趨勢(shì)與挑戰(zhàn)
市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素
1. 政策支持:國家對(duì)新能源、5G通信等領(lǐng)域的政策支持,,為高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料提供了廣闊的市場(chǎng)空間。
2. 技術(shù)突破:隨著填料表面處理技術(shù)和分散工藝的不斷進(jìn)步,,復(fù)合材料的性能將進(jìn)一步提升。
高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料憑借其優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用前景,成為未來材料領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增長,,這類材料將在新能源汽車,、5G通信,、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,。未來,行業(yè)需進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),,降低成本,,推動(dòng)高導(dǎo)熱低密度復(fù)合材料的規(guī)模化應(yīng)用。
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