ค่าการนำความร้อน
ไดกิ้นเพิ่มคุณสมบัติการนำความร้อนให้เป็นคุณลักษณะพิเศษของกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ครบวงจรของเรา (พลาสติก อิลาสโตเมอร์ สารเคลือบ จาระบี และอื่น ๆ) ทั้งนี้เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาในการกระจายและถ่ายเทความร้อน
ข้อมูลในภาพรวม
ความต้องการพอลิเมอร์ที่นำความร้อน
เรซินพอลิเมอร์เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่สามารถนำไปใช้งานได้หลายประเภท เนื่องจากมีคุณสมบัติต่าง ๆ มากมาย เช่น ความสามารถในการขึ้นรูป และความแข็งแรงสัมพัทธ์ของวัสดุ อย่างไรก็ตาม บางครั้งคุณสมบัติในการนำความร้อนที่ค่อนข้างต่ำอาจสร้างปัญหาให้แก่งานวิศวกรรมได้ เมื่อนำไปใช้ใกล้กับแหล่งความร้อนหรือใช้งานทดแทนโลหะ
คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ต้องการของเรซินอาจไม่เหมือนกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานนั้น ๆ ไดกิ้นขอเสนอทางเลือกที่ตอบโจทย์ด้านการเป็นฉนวนไฟฟ้าและสื่อกระแสไฟฟ้า
- - เพิ่มประสิทธิภาพและการระบายความร้อนของเซมิคอนดักเตอร์ / ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ
ความต้องการบรรจุประสิทธิภาพในการประมวลผลที่เร็วยิ่งขึ้นเข้าไปในชุดอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีขนาดเล็กลง เป็นปัญหาที่ท้าทายงานด้านวิศวกรรมเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการกำจัดความร้อนที่กระจายออกมาจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี 5G และสัญญาณความถี่สูง เราจึงจำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพการนำความร้อนของวัสดุพื้นผิว พร้อมกับคงคุณสมบัติค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่ต่ำไว้ได้ เพื่อให้สัญญาณมีความถูกต้องสมบูรณ์
- - ยานยนต์ไฟฟ้า
แม้ว่าส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า (E-powertrain) อย่างเช่นมอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ และชุดแบตเตอรี่ จะสร้างความร้อนน้อยกว่าเครื่องยนต์สันดาป แต่ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของอุปกรณ์ดังกล่าวยังต้องมีความไวต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เมื่อออกแบบส่วนประกอบเหล่านี้จึงต้องพิจารณาคุณสมบัติทางความร้อนของทุกชั้น เพื่อให้เกิดการไหลระบายของความร้อนที่เพียงพอเหมาะสมจากแหล่งความร้อนไปยังแผงระบายความร้อน
- - ใช้แทนโลหะ
พลาสติกเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดในการนำมาใช้แทนโลหะ เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่า และออกแบบได้คล่องตัวกว่า ในการนำพลาสติกทั่วไปมาใช้งานแทนโลหะ จะต้องพิจารณาคุณสมบัติในเรื่องการนำความร้อนที่ลดลงด้วย ดังนั้น เราจึงต้องใช้พลาสติกที่มีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดี
ทางเลือกที่ตอบโจทย์จากไดกิ้น เรซิน PFA ของไดกิ้นที่ไม่นำความร้อน (อยู่ระหว่างการพัฒนา))
วัสดุนี้รวมคุณสมบัติต่าง ๆ ที่โดดเด่นของเรซิน PFA ไว้ด้วยกัน (เสถียรภาพทางความร้อนและทางเคมีดีที่สุดในกลุ่มเรซินที่ผ่านกระบวนการหลอมละลายได้) คือ การนำความร้อนได้ดี แต่ยังคงคุณสมบัติค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำของวัสดุประเภทฟลูออรีนไว้ได้ คุณลักษณะพิเศษนี้ทำให้เรซิน PFA เป็นวัสดุที่มีความเหมาะสมอย่างมากต่อการใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ เช่น พื้นผิวหรือฟิล์มที่ใช้กับแผ่นวงจรพิมพ์ (PC)
คุณลักษณะ
คุณสมบัติทางความร้อน
| การวัดค่า | หน่วย | เกรดคุณภาพที่ปรับปรุงแล้ว | เกรดคุณภาพมาตรฐานทั่วไป | |
|---|---|---|---|---|
|
ค่าการนำความร้อน
|
แบบ Thru-plane |
W/m·K |
0.9 |
0.2 |
|
แบบ In-plane |
2.8 |
- |
||
|
ทนความร้อน |
แบบ Thru-plane | m2·K/W | 3.3x10-3 | 10x10-3 |
การวัดค่า : วิธีการวัดความร้อนที่แผ่ออกมาเป็นระยะ (Periodic radiant heating method)
สัมประสิทธิ์การนำความร้อน (W/m·K)= ρ × Cp × α, ρ: ความหนาแน่น (kg/m3), Cp: ความจุความร้อนจำเพาะ (J/kg·K), α: ค่าการแพร่ความร้อน (m2·S-1)
ความทนต่อความร้อน : for 2mm, 1m2
ค่าข้างต้นเป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น อาจแตกต่างไปตามสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง
คุณสมบัติอื่น ๆ
| คุณสมบัติที่ต้องการ | เงื่อนไข | หน่วย | เกรดคุณภาพที่ปรับปรุงแล้ว | เกรดคุณภาพทั่วไป |
|---|---|---|---|---|
|
Dk |
6GHz |
- |
2.6 |
2.1 |
|
Df |
6GHz | x10-4 | 9 | 3 |
|
สภาพต้านทานไฟฟ้า(Volume Resistivity) |
JIS K 6911 | Ωcm | ≧1016 | ≧1016 |
|
ความคงทนไดอิเล็กทริก (Dielectric strengh) |
IEC60243-1 /1mmt | kV/m | 44 | 44 |
|
CTI |
IEC60112 /3mmt | V | 600 | 600 |
|
ความแข็งแกร่งต่อการดึง (Tensile strength) |
ASTM D 638 | MPa | 27 | 20 |
| การยืดตัวขณะขาด (Elongation at Break) | % | 3 | >100 | |
| ค่าโมดูลัสของการโค้งงอ(Flexural modulus) | ASTM D 790 | GPa | 2.1 | 0.6 |
| ความแข็งแกร่งต่อการกระแทกแบบไอซอด(Izod impact strength) |
ASTM D 256 (มีรอยหยัก) |
J/m | 32 |
NB |
ค่าข้างต้นเป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น อาจแตกต่างไปตามสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง
ผลิตภัณฑ์ PPS ที่มีคุณสมบัตินำความร้อนและแข็งแกร่ง (อยู่ระหว่างการพัฒนา)
ผลิตภัณฑ์คอมพาวด์ PPS เหมาะกับการใช้แทนโลหะ เนื่องจากมีความสมดุลระหว่างคุณสมบัติทางความร้อนและทางกล
เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัตินำความร้อนที่ดีเยี่ยม สามารถขึ้นรูปได้ตามต้องการโดยมีความหนาน้อยกว่า 1 มม. นอกจากนี้ ยังสามารถปรับแต่งคุณสมบัติเพิ่มเติมเพื่อการใช้งานที่มีความเฉพาะอื่น ๆ ได้อีกด้วย
คุณสมบัติทางกายภาพด้านความร้อน
| ทิศทางการวัด | หน่วย |
ประเภท Low warp type PPS |
ประเภท High strength type PPS |
ประเภททั่วไป PPS |
|
|---|---|---|---|---|---|
|
ค่าการนำความร้อน |
แบบ In plane |
W/m·K |
12 |
13 |
0.3 |
| แบบ Thru plane | W/m·K | 2.5 | 2.5 | 0.3 | |
วิธีการวัดค่า : Laser flash method
สัมประสิทธิ์การนำความร้อน (W/m·K)=ρ × Cp × α, ρ: ความหนาแน่น (g/cm3), Cp: ความจุความร้อนจำเพาะ (J/g·K), α: ค่าการแพร่ความร้อน (m2/s)
ค่าข้างต้นเป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น อาจแตกต่างไปตามสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง
ตารางแสดงคุณสมบัติทางกายภาพ
นอกเหนือจากคุณสมบัติทางความร้อนและทางกายภาพข้างต้นแล้ว ยังมีความทนทานต่อความร้อนและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมอีกด้วย
| คุณสมบัติที่ต้องการ | เงื่อนไข | หน่วย |
ประเภท Low warp type PPS |
ประเภท High strength type PPS |
|---|---|---|---|---|
|
ความหนาแน่น |
ISO 1183 |
g/cm3 |
1.7 |
1.7 |
|
ความแข็งแกร่งต่อการดึง (Tensile strength) |
ISO 527-2 | MPa | 50 | 70 |
|
การยืดตัวต่อแรงดึง (Tensile elongation) |
% | 1.1 | 1.1 | |
|
ความแข็งแกร่งต่อการโค้งงอ (Flexural strength) |
ISO 178 |
MPa | 80 | 100 |
|
ค่าโมดูลัสของการโค้งงอ (Flexural modulus) |
MPa | 16,000 | 20,000 | |
|
การทดสอบความแข็งแรงต่อแรงกระทกแบบชาร์ปี (Charpy impact strength) |
ISO 179-1, 2 (ไม่มีรอยหยัก) |
kJ/m2 | 5 | 5 |
| อุณหภูมิการคงรูปทางความร้อน (Heat-deflection temperature) (1.8MPa) | ISO 75-2 | ℃ | 240 | 240 |
ค่าข้างต้นเป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น อาจแตกต่างไปตามสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง
การใช้งาน
วัสดุนำความร้อนมีความจำเป็นมากขึ้นต่อการกระจายและกำจัดความร้อนในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ หรือการบินและอวกาศ การออกแบบเฉพาะในแต่ละงานต่างต้องการคุณสมบัตินำความร้อนที่ตรงกับคุณสมบัติของวัสดุนำพา
ไดกิ้นได้นำวัสดุหลากหลายประเภทมาผสานกับความรู้ความเชี่ยวชาญเรื่องการคอมพาวด์ ทำให้สามารถสร้างคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมได้ โดยไม่มีผลต่อคุณสมบัติทางกลและทางเคมีของวัสดุฟลูออรีน
- เสื้อมอเตอร์
- อุปกรณ์ป้องกันอินเวอร์เตอร์และแผ่น PCB
- ชุดแบตเตอรี่ (Battery pack)
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- พื้นผิวที่ติดตั้งแผ่น PCB ที่มีความถี่สูง
- ปลอกหุ้มเสาอากาศ
- คอนเน็คเตอร์
- อุปกรณ์ป้องกันอิเล็กทรอนิกส์การบินหรือเอวิโอนิกส์ (avionics)
