隨著通信技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用范圍越來越大，能量損耗也逐漸加大?，F(xiàn)在的5G通信中，由于傳輸速度的迅速提高，能量損耗也急劇增加，發(fā)熱的情況越來越多。對于5G設(shè)備，散熱是一個(gè)迫在眉睫的問題。所以，在這種情況下，導(dǎo)熱塑料的應(yīng)用顯得十分重要。5G的發(fā)展離不開導(dǎo)電塑料，因?yàn)?G技術(shù)對設(shè)備散熱性能的要求也變得更高了。
圖 通信發(fā)展的能量損耗情況
我們了解到，5G基站的功耗是4G基站的2.5-4倍，勢必會增加基站的發(fā)熱量。普通的散熱裝置是金屬壓鑄散熱器，但金屬較重且不絕緣，工藝復(fù)雜，加工精度高，耐蝕性差。為了減輕重量和降低成本，對散熱材料的要求更高，并且需要具有較低密度，更好的導(dǎo)熱性和強(qiáng)耐腐蝕性的材料。
圖 5G散熱器
除基站外，手機(jī)，筆記本電腦，平板電腦和其他電子設(shè)備的散熱問題也是模切行業(yè)十分關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著電子設(shè)備的功能越來越多，電子設(shè)備的功耗和發(fā)熱越來越嚴(yán)重。同時(shí)，有限的空間設(shè)計(jì)對散熱提出了更高的要求。未來5G千元機(jī)市場，塑料外殼可能迎來爆炸式增長。但是，眾所周知，普通塑料制成的殼體導(dǎo)熱性差，不能及時(shí)釋放終端設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，從而影響設(shè)備的性能。
為了解決設(shè)備的散熱問題，并且為了減輕重量和降低成本，出現(xiàn)了諸以塑代鋼、以塑代鋁等散熱材料的解決方案，并且導(dǎo)熱塑料受到關(guān)注。
什么是導(dǎo)熱塑料？
導(dǎo)熱塑料是利用導(dǎo)熱填料對高分子基體材料進(jìn)行均勻填充，以提高其導(dǎo)熱性能，其主要基體材料有PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等，是通過填充AlN、SiC、Al2O3、Mg(OH)2、石墨等填料來提高材料的導(dǎo)熱性能。
導(dǎo)熱塑料的導(dǎo)熱機(jī)理
?導(dǎo)熱塑料的導(dǎo)熱性能取決于聚合物與導(dǎo)熱填料的相互作用，不同種類的填料具有不同的導(dǎo)熱機(jī)理。
金屬填料：金屬填料的導(dǎo)熱主要是靠電子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)熱，電子運(yùn)動(dòng)的過程伴隨著熱量的傳遞。
?非金屬填料：非金屬填料導(dǎo)熱主要依靠聲子導(dǎo)熱，其熱能擴(kuò)散速率主要取決于鄰近原子或結(jié)合基團(tuán)的振動(dòng)，包括金屬氧化物、金屬氮化物以及碳化物。
導(dǎo)熱塑料填料種類
?金屬粉末填料：銅粉、鋁粉、鐵粉、錫粉、鎳粉等。
?金屬氧化物：氧化鋁、氧化鉍、氧化鈹、氧化鎂、氧化鋅。
?金屬氮化物：氮化鋁、氮化硼、氮化硅。
?無機(jī)非金屬：石墨、碳化硅、碳纖維、碳納米管、石墨烯、碳化鈹?shù)取?/span>
圖 導(dǎo)熱塑料的散熱情況
導(dǎo)熱塑料的優(yōu)勢
?散熱均勻，避免灼熱點(diǎn)，減少零件因高溫造成的局部變形，熱導(dǎo)率以及各項(xiàng)物理性能可調(diào)；
?重量輕，比鋁材輕 40-50%；
?成型加工方便，可大批量快速成型，無需二次加工，大大縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本；
?產(chǎn)品設(shè)計(jì)自由度高，可制成較復(fù)雜的形狀；
?基材選擇廣泛，可根據(jù)產(chǎn)品要求進(jìn)行選材，降低產(chǎn)品成本，應(yīng)用廣泛。
如今，導(dǎo)熱塑料多用于電池殼，LED燈罩，手機(jī)殼，無線網(wǎng)卡外殼、汽車散熱器等領(lǐng)域。未來，在5G通信設(shè)備，功率變換設(shè)備、存儲模塊等散熱部件以及手機(jī)和其他電子設(shè)備中將有更大的應(yīng)用需求。
從基站的膠帶來說，信息消費(fèi)聯(lián)盟理事長項(xiàng)立剛表示，相比4G，5G基站的數(shù)量增加了一倍。從今年起的未來三年中，每年將建立100萬個(gè)5G基站，最終可能需要800萬到1000萬個(gè)5G基站。高通公司表示，就智能終端而言，到2022年，5G智能手機(jī)的出貨量將達(dá)到14億部。到2025年，全球?qū)⒂?8億個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這可能給導(dǎo)熱塑料帶來可觀的市場增長。
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