• กรุณากรอกข้อมูลของท่านให้ครบถ้วน

  • 3M takes your privacy seriously. 3M and its authorized third parties will use the information you provided in accordance with our Privacy Policy to send you communications which may include promotions, product information and service offers. Please be aware that this information may be stored on a server located in the U.S. If you do not consent to this use of your personal information, please do not use this system.

  • ส่ง

ทางเราขออภัย...

มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นขณะส่งข้อมูล โปรดลองใหม่ในภายหลัง...

ขอขอบคุณ.

ส่งแบบฟอร์มของคุณเรียบร้อยแล้ว

แผงวงจรไฟฟ้า

กรณีศึกษาของ 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers

ทบทวนกรณีศึกษาของเราเพื่อเรียนรู้ว่า 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในสถานการณ์ต่างๆ ได้อย่างไร

ติดต่อเรา
ปรับแต่งค่าการนำความร้อนของวัสดุพลาสติกด้วย 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers
  • 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


การเปรียบเทียบค่าการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์นำความร้อนต่างๆ
  • แผนภูมิการเปรียบเทียบค่าการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์นำความร้อน
  • มีเหตุผลดีๆ มากมายที่พลาสติกกลายเป็นวัสดุที่นักออกแบบสมัยใหม่ชื่นชอบ รวมถึงราคาที่ค่อนข้างต่ำ ความเหมาะสมสำหรับการผลิตในปริมาณมาก และอิสระในการออกแบบที่ยอดเยี่ยม

    อย่างไรก็ตาม ในส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ประโยชน์ของพลาสติกหลายชนิดนั้นค่อนข้างจำกัด นั่นเป็นเพราะส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต้องการวัสดุที่สามารถระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ขนาดเล็ก แม้ว่าพลาสติกทั่วไปจะไม่นำความร้อน แต่การเติม Boron Nitride เป็นสารฟิลเลอร์สามารถแก้ไขข้อบกพร่องนี้ได้อย่างง่ายดาย

    โดยทั่วไป ค่าการนำความร้อนที่แท้จริงของสารฟิลเลอร์จะพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมีและสัณฐานวิทยา

    ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือคาร์บอน:
     

    • การปรับเปลี่ยนแบบหกเหลี่ยม -> สูงถึง 165 วัตต์/เมตรเคลวิน
    • การปรับเปลี่ยนแบบลูกบาศก์ -> สูงถึง 2,300 วัตต์/เมตรเคลวิน
    • กราฟีน -> สูงถึง 6,000 วัตต์/เมตรเคลวิน

  • เส้นทางการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์อัตราส่วนต่ำ
  • ฟิลเลอร์อัตราส่วนต่ำ

    สารฟิลเลอร์นำความร้อนส่วนใหญ่เป็นแบบไอโซโทรปิกและ/หรือใกล้เคียงกับทรงกลม ในทางตรงกันข้าม กราไฟต์และ Boron Nitride แบบหกเหลี่ยมมีโครงสร้างแบบแอนไอโซทรอปิก เมื่อนำไปใช้อย่างเหมาะสม โครงสร้างนี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มการนำความร้อนได้อย่างมาก เส้นทางการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์ทรงกลมหรืออัตราส่วนต่ำ เช่น อะลูมินา อะลูมินาซิลิเกต และอื่นๆ ถูกขัดขวางโดยคุณลักษณะเหล่านี้:
     

    • ไม่มีการสัมผัสระหว่างอนุภาค
    • พอลิเมอร์ทำหน้าที่เป็นเหมือนตัวต้านทานความร้อนระหว่างอนุภาค

  • เส้นทางการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์อัตราส่วนสูง
  • สารฟิลเลอร์อัตราส่วนสูง

    เส้นทางการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์แอนไอโซทรอปิก เช่น กราไฟต์และ Boron Nitride แบบหกเหลี่ยม ใช้เส้นทางที่มีประสิทธิภาพมากกว่า:
     

    • จุดสัมผัสเพิ่มเติมในปริมาณสารฟิลเลอร์ที่เท่ากัน
    • เชื่อมต่อกันด้วยปริมาณที่ต่ำกว่า แต่นำไปสู่การนำความร้อนที่สูงขึ้น

  • ค่าการนำไฟฟ้าในระนาบของสารประกอบ PA 6 ที่มี Boron Nitride
    • การวัดแสงแฟลชด้วยเลเซอร์: ASTM E 1461/DIN EN 821
    • Martoxid เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Huber Martinswerk, Silatherm เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Quarzwerke GmbH
  • ปรับปรุงประสิทธิภาพการนำความร้อนด้วยสารทำความเย็น Boron Nitride Cooling Fillers

    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


  • ความหนาแน่นของสารฟิลเลอร์นำความร้อน

    สำหรับค่าการนำความร้อนในระนาบที่ 2 วัตต์/เมตรเคลวิน:
     

    • จำเป็นต้องใช้อะลูมินาซิลิเกต 70 wt.%
    • จำเป็นต้องใช้อะลูมินา 70 wt.%
    • จำเป็นต้องใช้ Boron Nitride Cooling Fillers 30 wt.%
  • ความหนาแน่นของสารฟิลเลอร์นำความร้อน

    นอกจากนี้ โปรดทราบว่า 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers มีความหนาแน่นต่ำกว่าสารฟิลเลอร์นำความร้อนอื่นๆ มาก
     

    • จำเป็นต้องมี wt-% ที่ต่ำกว่าเพื่อให้ได้ค่าการนำความร้อนเช่นเดียวกับสารฟิลเลอร์นำความร้อนทางเลือก
    • ปริมาณสารฟิลเลอร์ที่น้อยจะส่งผลให้คุณสมบัติเชิงกลของสารประกอบน้อยเช่นกัน
    • ปริมาณสารฟิลเลอร์ที่น้อยจะส่งผลให้มีน้ำหนักน้อย
    • ควรพิจารณาการเปรียบเทียบกับสารฟิลเลอร์นำความร้อนอื่น ๆ ตามร้อยละโดยปริมาตร

เพิ่มประสิทธิภาพการนำความร้อนของสารประกอบที่มีอยู่ด้วย 3M™ Boron Nitride Cooling Filler Flakes

สารประกอบพลาสติกในปัจจุบันมักจะมีสารเติมแต่งหลายชนิดเพื่อปรับปัจจัยต่างๆ เช่น คุณสมบัติเชิงกล สารหน่วงการติดไฟ และต้นทุน ค่าการนำความร้อนของสารประกอบที่มีอยู่เหล่านี้สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมาก โดยการรวม Boron Nitride Cooling Fillers ของ 3เอ็ม เข้ากับสารประกอบ

  • อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์
    Aluminum Hydroxide
  • อะลูมินาซิลิเกต
    Alumina Silicate
  • อะลูมิเนียมทัลคัม
    Talcum
  • โวลลาสโทไนต์
    Wollastonite

  • ภาพประกอบของรูปทรงและขนาดต่างๆ ของสารฟิลเลอร์

    ขนาด รูปร่าง และค่าการนำความร้อนที่แท้จริงของสารฟิลเลอร์รองมีอิทธิพลอย่างมากต่อค่าการนำความร้อนของสารประกอบ

  • รูปทรงบนเส้นทางการนำความร้อน

    การใช้อนุภาคที่มีรูปทรงต่างกันทำให้เกิดเครือข่ายที่ซับซ้อนในพอลิเมอร์ ซึ่งช่วยให้เกิดการส่งผ่านได้ดีขึ้น เพิ่มเส้นทางการนำความร้อนในทิศทาง z และมีส่วนต่อประสานระหว่างสารฟิลเลอร์และพอลิเมอร์น้อยลง


  • เพิ่มการนำความร้อนด้วย Boron Nitride
    ค่าการนำความร้อนในวัตต์/เมตรเคลวิน สำหรับอีพ็อกซี่ที่เติมเฟล็กซ์สารทำความเย็นBoron Nitride Cooling Fillers

    ตัวอย่างแรกนี้แสดงให้เห็นว่าค่าการนำความร้อนของเรซินพอตติ้งอีพอกซี่ที่มีอะลูมิโนซิลิเกตสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไรจากการเติม 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers CFF 500-3

    ในเรซินพอตติ้ง Boron Nitride แบบแอนไอโซทรอปิกโดยทั่วไปจะไม่ถูกจัดเรียง แต่มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในวัสดุเนื้อหลักของพอลิเมอร์ ดังนั้น ค่าการนำความร้อนในระนาบและผ่านระนาบจึงมีความคล้ายคลึงกัน

  • เพิ่มการนำความร้อนของสารประกอบ PA 6 ที่ฉีดขึ้นรูปด้วย Boron Nitride
    ค่าการนำความร้อนในวัตต์/เมตรเคลวิน ในระนาบ (ทิศทาง x/y) PA 6 ที่เติมเฟล็กซ์ Boron Nitride

    ตัวอย่างที่สองนี้แสดงให้เห็นว่าค่าการนำความร้อนของสารประกอบ PA 6 ที่ฉีดขึ้นรูปสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไรด้วยการเติมเฟล็กซ์สารทำความเย็น Boron Nitride Cooling Fillers

    เช่นเดียวกับวัสดุเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่ PA 6 มักถูกฉีดขึ้นรูป ซึ่งทำให้เกิดการวางแนว/การจัดตำแหน่งของ Boron Nitride แอนไอโซทรอปิกในวัสดุเนื้อหลักของพอลิเมอร์ ดังนั้น ค่าการนำความร้อนในระนาบและผ่านระนาบจึงแตกต่างกัน และผลของการเพิ่ม PA 6 ที่ฉีดขึ้นรูปจะสูงขึ้นต่อค่าการนำความร้อนในระนาบ


การปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์การฉีดขึ้นรูปส่งผลต่อการนำความร้อนอย่างไร
  • การวางแนวขนานของเฟล็กซ์ Boron Nitride ในระหว่างการฉีดขึ้นรูป
    เฟล็กซ์ Boron Nitride โดยทั่วไปจะจัดวางแนวขนานกับทิศทางการฉีดเนื่องจากมีการเสียดสีกับแม่พิมพ์
  • อิทธิพลต่อการวางแนวระหว่างการฉีดขึ้นรูป

    อย่างไรก็ตาม การวางแนวบริเวณตรงกลางของชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูปอาจได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์การฉีดขึ้นรูป


  • ตัวแปรที่ส่งผลกระทบต่อค่าการนำความร้อนผ่านระนาบ
    การวัดแสงแฟลชด้วยเลเซอร์: ASTM E 1461/DIN EN 821
  • ค่าการนำความร้อนผ่านระนาบสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกจาก:
     

    • การลดอุณหภูมิหลอมเหลว
    • การลดความเร็วในการฉีด
    • การลดอุณหภูมิแม่พิมพ์ลง

การปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์การผสมมีผลต่อการนำความร้อนอย่างไร
  • ผลกระทบต่อการนำความร้อนในระหว่างการอัดรีดแบบสกรูคู่
    การวัดแสงแฟลชด้วยเลเซอร์: ASTM E 1461/DIN EN 821
  • นอกจากนี้ยังอาจส่งผลต่อการนำความร้อนในระหว่างการผสมในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่

    ความเร็วของสกรูที่ลดลงและสภาวะการผสมที่นุ่มนวลสามารถลดการแตกตัวของก้อนและเพิ่มการนำความร้อนได้


การเปรียบเทียบค่าการนำความร้อนของสารฟิลเลอร์ Boron Nitride ต่างๆ
  • ภาพภายในรถจากโครงการ BMBF
  • ต่อไปนี้เป็นบทสรุปของโครงการ BMBF ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลเยอรมัน โครงการนี้ออกแบบมาเพื่อประเมินนวัตกรรมวัสดุสำหรับกระบวนการและระบบที่ง่ายขึ้นในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

    ข้อกำหนดทางเทคนิคของการศึกษามีดังนี้:
     

    • วัสดุเนื้อหลักของพอลิเมอร์: PA 6
    • ฉนวนไฟฟ้า: ความต้านทานไฟฟ้า (IEC 60093) 1,00E+14 โอห์ม/เมตร
    • ค่าการนำความร้อน (DIN 52612-1) ของชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปที่บาง: X / y / z = 4 / 4 / >2 วัตต์/เมตรเคลวิน
    • สารประกอบ PA6 ที่เติมด้วย:
      - Failure stress (ISO 527-1/-2): 100 Mpa
      - Elongation at break (ISO 527-1/-2): 2-2.3%
      - ชาร์ปี (DIN EN ISO 179−1): 40 กิโลจูล/ตารางเมตร
    • ค่าใช้จ่ายการทำพลาสติกผสมที่เหมาะสม

  • แผนภูมิการเปรียบเทียบค่าการนำความร้อนของเกล็ดและเฟล็กซ์ Boron Nitride
  • 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


  • เกล็ดที่วางอยู่ข้างๆ ในการเปรียบเทียบระหว่างเกล็ดและเฟล็กซ์
    ขนาดอนุภาคที่เล็ก (เกล็ด)
  • เฟล็กซ์ที่วางอยู่ข้างๆ ในการเปรียบเทียบระหว่างเกล็ดและเฟล็กซ์
    ขนาดอนุภาคที่ใหญ่ขึ้น (เฟล็กซ์)

การใช้ 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในห่วงโซ่การผลิต
  • ตัวอย่างการแสดงการทำงานร่วมกันของ TIM, แผงระบายความร้อน, แผ่นสะท้อนแสง
  • โครงการริเริ่มล่าสุดในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าพลาสติกที่มี Boron Nitride Cooling Fillers สามารถช่วยประหยัดต้นทุน ปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ และขยายโอกาสในการออกแบบได้

    ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงถึงผลิตภัณฑ์สำหรับไฟฉาย LED ใหม่ที่นำ TIM, แผงระบายความร้อนสำรอง และแม้แต่แผ่นสะท้อนแสงมารวมไว้ด้วยกัน ในขณะเดียวกันก็ทำให้โครงสร้างโดยรวมง่ายขึ้น


ผู้เข้าร่วมโครงการ

  • โลโก้ Lehmann & Voss & Co.

    ผู้พัฒนาและผู้ผลิตสารประกอบที่ "ผลิตตามขนาด"

  • โลโก้ RFPLAST

    ให้บริการด้านการสร้างแบบจำลองเกี่ยวกับความร้อน การออกแบบเครื่องมือ และการฉีดขึ้นรูป

  • โลโก้ Häusermann
    ผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์
  • โลโก้ OSRAM
    ซัพพลายเออร์ของ LED

เนื่องจากเป็นฉนวนไฟฟ้า สารประกอบที่เติม Boron Nitride จึงสามารถฉีดขึ้นรูปได้โดยตรงรอบๆ แผงวงจรพิมพ์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งแผงระบายความร้อนและแผ่นสะท้อนแสง

การลดจำนวนส่วนประกอบและการผลิตในขั้นตอนเดียว ทำให้ต้นทุนรวมของระบบลดลง 30% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ก่อนหน้านี้ที่ใช้ตัวเรือนโลหะ

ในขณะเดียวกัน การจัดการความร้อนที่ดีเยี่ยมก็ช่วยยืดอายุการใช้งานของ LED

  • พอลิเมอร์ชนิดไม่เติมแต่งแบบดั้งเดิมในการเปรียบเทียบระหว่างพอลิเมอร์ชนิดไม่เติม
    พอลิเมอร์ชนิดไม่เติมแต่งแบบดั้งเดิม
  • พอลิเมอร์นำความร้อนเมื่อเทียบกับพอลิเมอร์ทั่วไป
    พอลิเมอร์นำความร้อน

     


การสนับสนุน

ติดต่อเราหากคุณต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ เชิงเทคนิค หรือการใช้งาน หรือต้องการทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของ 3เอ็ม


ผลิตภัณฑ์ที่แนะนำ: