星期一, 5月 16

    5G时代,高导热尼龙有望迎来大规模应用

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    ■金旸新材料

    前言

    5G是时下最热门的科技风口,它有著百倍於4G的速 度,将推动无人驾驶、电子医疗、物联网、智能制造 等诸多产业的升级。随着工信部发放5G商用牌照, 宣告我国正式进入5G商用时代。
    这是一次通信技术的升级,更是一场覆盖众多产业的 创新革命。巨大的机遇面前,每一个细分领域的创新 都可能带来指数级的增量市场。在材料领域,5G通 讯设备对散热部件提出了更高要求,作为工信部发布 的25种先进化工材料之一,导热尼龙的前景尤为可 观。

    下游市场需求升级,催生高性能材料应用 高导热尼龙是导热材料中的佼佼者,它由基体树脂 PA6通过与石墨烯、玻璃纤维、阻燃剂等辅料共混造 粒而成,具有优良的材料性能,包括更高的导热系数、 更好的散热效果、良好的耐冷热冲击循环特性、低密 度(相比传统铝减重仅50%)、塑料加工简单以及成 型周期大幅缩短(相比传统铝缩短20%-50%)等。 一名业内人士表示,随着下游市场对导热材料需求的 升级,高导热材料将大有可为。近年来,大功率LED 市场发展迅速,相比传统照明它具有更优的耐冲击和 抗震力,更节能环保且更长的使用壽命。目前市面散热器大部分为铝材,但基於大功率LED灯具对散热 器有著更好散热、灵活设计、较低加工成本以及减重 等综合要求,常规导热塑料已不能满足,高导热塑料 开始替代铝材使用。相关机构研究表明,未来大功率 LED灯具散热器使用高导热塑料是必然趋势。

    除了大功率LED工业照明和户外照明需求外,高导热 尼龙在汽车雾灯、前大灯散热器、控制器ECU散热器 等部件也存在应用需求。未来在5G通讯设备、功率 变换设备、存储模块等散热部件和医疗相关散热部件 等领域均有较大应用需求。
    据预测,2021年仅5G手机年销量就将突破1亿部, 基站数量将增至800万个,它们将带来巨大的市场增 量。轻薄化、高速度、功能化是电子设备的发展趋势, 有限的空间设计意味着对导热材料提出了更高要求。 在此趋势下,高导热尼龙将在5G市场中占据一席之 地。

       

    图 1:高导热尼龙工矿灯                 图 2:金旸高导热尼龙筒灯灯罩

    材料供应商加速布局,产品技术日趋成熟

    只有在成本可控的情况下,高导热尼龙才能真正发挥 出更大的价值。而处於产业链制造端的材料供应商, 是降低成本极为关键的一环。作为改性塑料行业黑 马,金旸新材料敏锐地捕捉到市场机遇,在一年内衔枚疾进,完成从立项到研发,从试样再到批量供货的 过程,其开发的产品目前已应用于大功率LED散热 器、电子电气设备散热底板等领域。

    负责产品研发的工程师介绍,“金旸高导热尼龙使用 石墨微芯片作为导热填料,相较於常用的氮化硼、氮 化铝、金属粉未等导热填料,具备更高的成本优势, 而且产品密度可以做得更低,进一步降低产品单重。” 石墨烯拥有高强度、超薄、出色的导热性,但也有局 限性。相比其他使用石墨烯或石墨导热的材料,金旸 开发的导热尼龙加入第三相,利用石墨微芯片在两相 间的溶解度差异,形成具有良好导热通道的富石墨相 和具有良好加工和冲击的塑料相,有效解决了石墨烯 导热材料冲击性能不足的缺点。

    据悉,金旸正在著手优化产品成本,以加快拓展 LED、5G等应用市场。虽然目前高导热尼龙的成本高 於普通导热尼龙,无形中制约了其发展。但随着未来 石墨烯产业的逐步成熟,产品生产成本的大幅降低, 以及下游应用市场的扩容,高导热尼龙有望迎来大规 模应用。■

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