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NEC开发出超过不锈钢的热传导能力的生物塑料

2022-04-28 来源:东莞机械信息网

NEC开发出超过不锈钢的热传导能力的生物塑料

近日NEC以植物为原材料,在世界上率先开发出具有超过不锈钢的热传导能力的生物塑料。为解决电子产品的环境问题和散热问题两方面都做出了贡献。

此次开发的新材料具有以下特征:

(1)在以玉米等为原料的聚乳酸树脂中,通过添加、混合特定长度的碳纤维和独自开发的粘合剂,使树脂中的碳纤维互相结合,形成网眼状(网状化),实现高度的热传导性(添加10%的碳纤维可以达到不锈钢的水平,添加约30%即可达到不锈钢的热传导率的2倍),弥补了金属向平面方向导热性较差的缺陷。

(2)除碳纤维以外,包括粘合剂的原材料,大部分都是由植物中得来(90%以上),实现了出色的环保价值。

(3)已基本证明其强度和易塑性可以满足电子产品的外壳所需的要求。

利用此生物塑料制成的电子产品的外壳,克服了以往解决局部高温和外壳整体散热难以两立的难点。根据这种特性,以后将更加向小型化?薄型化发展的电子产品的环境问题和散热问题,都有了更广阔的解决空间。

近年来,由于手机和笔记本电脑等小型电子产品设备的高性能化,造成机体发热量的增加,提高产品的散热性能成为重大的课题。伴随着电子产品向薄型化发展的趋势,以前用于电子产品散热的风扇和散热片技术,变得越来越力不从心。

迄今为止,可以代替塑料的、在机体外壳的导热性能上比较有优势的是金属。不过,由于金属向外壳的厚部的热传导性过高,使设备周围形成局部性高温,容易导致使用者在使用时不舒适。另外,对于通过在塑料中加入热传导性高的填充剂(filler),(使外壳富含金属、碳粉、纤维),提高外壳整体的热传导性也做了进一步研究。研究发现:要实现较高的热传导率,必须大量加入填充剂(filler)(50%以上),而这样会使塑料的易塑性显著下降,比重和成本也会增加。因此,为了解决这些课题,对新材料进行了开发。

另一方面,近年来适用于新环境下的电子产品、以可循环利用的植物为原材料的生物塑料——聚乳酸树脂受到关注,并被开始利用。可是,到现在为止,通常的聚乳酸树脂与以石油为原料的塑料一样都具有很低的热传导性,甚至在其他的实用性上还比以石油为原料的塑料略逊一筹。

为此,NEC为解决这些问题而进行研发,通过向聚乳酸树脂中添加具有防止温室效应的kenaf(注2)纤维等材料,大幅度提高了其耐热性和强度,并开始在手机等领域内进行应用。不仅如此,聚乳酸树脂中不仅没有添加有害物质,在阻燃性和形状记忆性上还获得了成功。此次研发,以NEC在环境适合素材的开发领域中的技术实力为基础,应用其独自开发的植物性粘合剂,实现了使炭纤维在聚乳酸树脂中成网状结合的新技术。

今后,NEC将在2008年内,努力实现批量生产此原材料的实用技术,在推进向电子产品的外壳上的应用的同时,积极地进行在电子产品以外领域上的开拓。

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