มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นขณะส่งข้อมูล โปรดลองใหม่ในภายหลัง...
ส่งแบบฟอร์มของคุณเรียบร้อยแล้ว
ทบทวนกรณีศึกษาของเราเพื่อเรียนรู้ว่า 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในสถานการณ์ต่างๆ ได้อย่างไร
3M™ Boron Nitride Cooling Fillers เป็นตระกูลของวัสดุเซรามิกขั้นสูงที่ใช้เพื่อปรับปรุงการนำความร้อนในพอลิเมอร์ในขณะที่รักษาหรือปรับปรุงค่าฉนวนไฟฟ้า คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้สารฟิลเลอร์เหล่านี้เหมาะสำหรับงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย การใช้ Boron Nitride Cooling Fillers ของ 3เอ็ม สามารถปรับการนำความร้อนให้ตรงตามข้อกำหนดด้านความร้อนในระบบของคุณ สอดคล้องกับเกณฑ์ด้านประสิทธิภาพ เช่น ค่าฉนวนไฟฟ้าเป้าหมาย สารหน่วงการติดไฟ คุณสมบัติทางกล และข้อกำหนดด้านต้นทุนของสารประกอบ/ระบบ
ทีมนักวัสดุศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ และวิศวกรประยุกต์ระดับโลกที่มีประสบการณ์ของเราจะทำงานร่วมกับคุณอย่างใกล้ชิดเพื่อพัฒนาสูตรและกระบวนการที่สามารถช่วยให้คุณได้รับค่าการนำความร้อนและระดับประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุด
ภารกิจของเราคือการช่วยให้คุณประสบความสำเร็จในการนำแนวคิดของผลิตภัณฑ์ใหม่ไปใช้หรือเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบที่มีอยู่โดยใช้ Boron Nitride Cooling Fillers ของ 3เอ็ม การใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญและข้อมูลเชิงลึก ช่วยให้คุณสามารถตระหนักถึงศักยภาพของวัสดุที่น่าทึ่งเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่
มีเหตุผลดีๆ มากมายที่พลาสติกกลายเป็นวัสดุที่นักออกแบบสมัยใหม่ชื่นชอบ รวมถึงราคาที่ค่อนข้างต่ำ ความเหมาะสมสำหรับการผลิตในปริมาณมาก และอิสระในการออกแบบที่ยอดเยี่ยม
อย่างไรก็ตาม ในส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ประโยชน์ของพลาสติกหลายชนิดนั้นค่อนข้างจำกัด นั่นเป็นเพราะส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต้องการวัสดุที่สามารถระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ขนาดเล็ก แม้ว่าพลาสติกทั่วไปจะไม่นำความร้อน แต่การเติม Boron Nitride เป็นสารฟิลเลอร์สามารถแก้ไขข้อบกพร่องนี้ได้อย่างง่ายดาย
โดยทั่วไป ค่าการนำความร้อนที่แท้จริงของสารฟิลเลอร์จะพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมีและสัณฐานวิทยา
ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือคาร์บอน:
สารฟิลเลอร์นำความร้อนส่วนใหญ่เป็นแบบไอโซโทรปิกและ/หรือใกล้เคียงกับทรงกลม ในทางตรงกันข้าม กราไฟต์และ Boron Nitride แบบหกเหลี่ยมมีโครงสร้างแบบแอนไอโซทรอปิก เมื่อนำไปใช้อย่างเหมาะสม โครงสร้างนี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มการนำความร้อนได้อย่างมาก เส้นทางการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์ทรงกลมหรืออัตราส่วนต่ำ เช่น อะลูมินา อะลูมินาซิลิเกต และอื่นๆ ถูกขัดขวางโดยคุณลักษณะเหล่านี้:
เส้นทางการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์แอนไอโซทรอปิก เช่น กราไฟต์และ Boron Nitride แบบหกเหลี่ยม ใช้เส้นทางที่มีประสิทธิภาพมากกว่า:
มีการแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของแอนไอโซโทรปีภายในกราฟนี้ ซึ่งแสดงค่าการนำไฟฟ้าในระนาบของสารประกอบ PA6 ที่ผสมด้วยสูตร Boron Nitride และสารฟิลเลอร์อื่นๆ อีกสองชนิด
ในขณะที่สารฟิลเลอร์นำความร้อนแบบเดิมจำกัดค่าการนำความร้อนในระนาบที่ 4 วัตต์/เมตรเคลวิน แต่ 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers สามารถนำความร้อนในระนาบได้ที่ 10 วัตต์/เมตรเคลวิน และผ่านระนาบได้สูงถึง 4 วัตต์/เมตรเคลวิน
สำหรับค่าการนำความร้อนในระนาบที่ 2 วัตต์/เมตรเคลวิน:
นอกจากนี้ โปรดทราบว่า 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers มีความหนาแน่นต่ำกว่าสารฟิลเลอร์นำความร้อนอื่นๆ มาก
สารประกอบพลาสติกในปัจจุบันมักจะมีสารเติมแต่งหลายชนิดเพื่อปรับปัจจัยต่างๆ เช่น คุณสมบัติเชิงกล สารหน่วงการติดไฟ และต้นทุน ค่าการนำความร้อนของสารประกอบที่มีอยู่เหล่านี้สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมาก โดยการรวม Boron Nitride Cooling Fillers ของ 3เอ็ม เข้ากับสารประกอบ
ขนาด รูปร่าง และค่าการนำความร้อนที่แท้จริงของสารฟิลเลอร์รองมีอิทธิพลอย่างมากต่อค่าการนำความร้อนของสารประกอบ
การใช้อนุภาคที่มีรูปทรงต่างกันทำให้เกิดเครือข่ายที่ซับซ้อนในพอลิเมอร์ ซึ่งช่วยให้เกิดการส่งผ่านได้ดีขึ้น เพิ่มเส้นทางการนำความร้อนในทิศทาง z และมีส่วนต่อประสานระหว่างสารฟิลเลอร์และพอลิเมอร์น้อยลง
ตัวอย่างแรกนี้แสดงให้เห็นว่าค่าการนำความร้อนของเรซินพอตติ้งอีพอกซี่ที่มีอะลูมิโนซิลิเกตสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไรจากการเติม 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers CFF 500-3
ในเรซินพอตติ้ง Boron Nitride แบบแอนไอโซทรอปิกโดยทั่วไปจะไม่ถูกจัดเรียง แต่มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในวัสดุเนื้อหลักของพอลิเมอร์ ดังนั้น ค่าการนำความร้อนในระนาบและผ่านระนาบจึงมีความคล้ายคลึงกัน
ตัวอย่างที่สองนี้แสดงให้เห็นว่าค่าการนำความร้อนของสารประกอบ PA 6 ที่ฉีดขึ้นรูปสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไรด้วยการเติมเฟล็กซ์สารทำความเย็น Boron Nitride Cooling Fillers
เช่นเดียวกับวัสดุเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่ PA 6 มักถูกฉีดขึ้นรูป ซึ่งทำให้เกิดการวางแนว/การจัดตำแหน่งของ Boron Nitride แอนไอโซทรอปิกในวัสดุเนื้อหลักของพอลิเมอร์ ดังนั้น ค่าการนำความร้อนในระนาบและผ่านระนาบจึงแตกต่างกัน และผลของการเพิ่ม PA 6 ที่ฉีดขึ้นรูปจะสูงขึ้นต่อค่าการนำความร้อนในระนาบ
อย่างไรก็ตาม การวางแนวบริเวณตรงกลางของชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูปอาจได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์การฉีดขึ้นรูป
ค่าการนำความร้อนผ่านระนาบสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกจาก:
นอกจากนี้ยังอาจส่งผลต่อการนำความร้อนในระหว่างการผสมในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่
ความเร็วของสกรูที่ลดลงและสภาวะการผสมที่นุ่มนวลสามารถลดการแตกตัวของก้อนและเพิ่มการนำความร้อนได้
ต่อไปนี้เป็นบทสรุปของโครงการ BMBF ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลเยอรมัน โครงการนี้ออกแบบมาเพื่อประเมินนวัตกรรมวัสดุสำหรับกระบวนการและระบบที่ง่ายขึ้นในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
ข้อกำหนดทางเทคนิคของการศึกษามีดังนี้:
การศึกษาเปรียบเทียบการนำความร้อนของ 3M™ เกล็ดและเฟล็กซ์ Boron Nitride ตามที่แสดงในกราฟนี้ เฟล็กซ์ Boron Nitride เพิ่มค่าการนำความร้อนผ่านระนาบเป็น 2.5 เท่า
ทำไมถึงมีความแตกต่าง ประการแรก สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าการนำความร้อนเกิดขึ้นผ่านอนุภาค Boron Nitride จุดสัมผัสใดๆ ถือเป็นตัวต้านทานความร้อน การเพิ่มขนาดอนุภาคจะลดจำนวนจุดสัมผัส
ดังภาพประกอบด้านล่าง เฟล็กซ์ขนาด 500 ไมโครเมตรมีจุดหยุดชะงักน้อยกว่าเกล็ด 3 ไมโครเมตร ในปริมาณสารฟิลเลอร์ที่เท่ากัน ทำให้ความร้อนมีทางระบายโดยตรงมากกว่า (ระบุด้วยเส้นสีแดง) ส่งผลให้ค่าการนำความร้อนสูงขึ้นด้วยอนุภาคขนาดใหญ่
โครงการริเริ่มล่าสุดในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าพลาสติกที่มี Boron Nitride Cooling Fillers สามารถช่วยประหยัดต้นทุน ปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ และขยายโอกาสในการออกแบบได้
ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงถึงผลิตภัณฑ์สำหรับไฟฉาย LED ใหม่ที่นำ TIM, แผงระบายความร้อนสำรอง และแม้แต่แผ่นสะท้อนแสงมารวมไว้ด้วยกัน ในขณะเดียวกันก็ทำให้โครงสร้างโดยรวมง่ายขึ้น
ผู้เข้าร่วมโครงการ
ผู้พัฒนาและผู้ผลิตสารประกอบที่ "ผลิตตามขนาด"
ให้บริการด้านการสร้างแบบจำลองเกี่ยวกับความร้อน การออกแบบเครื่องมือ และการฉีดขึ้นรูป
เนื่องจากเป็นฉนวนไฟฟ้า สารประกอบที่เติม Boron Nitride จึงสามารถฉีดขึ้นรูปได้โดยตรงรอบๆ แผงวงจรพิมพ์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งแผงระบายความร้อนและแผ่นสะท้อนแสง
การลดจำนวนส่วนประกอบและการผลิตในขั้นตอนเดียว ทำให้ต้นทุนรวมของระบบลดลง 30% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ก่อนหน้านี้ที่ใช้ตัวเรือนโลหะ
ในขณะเดียวกัน การจัดการความร้อนที่ดีเยี่ยมก็ช่วยยืดอายุการใช้งานของ LED
ติดต่อเราหากคุณต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ เชิงเทคนิค หรือการใช้งาน หรือต้องการทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของ 3เอ็ม