在以颗粒为基础的3D打印聚合物结构中的无热导电性,用于电气设备中先进的热管理.
Michal Rzepecki1, Andrzej Rybak1
1ABB Corporate Technology Center, Starowislna 13A, 31-038 Krakow, Poland.
Polymers
|January 10, 2026
概括
这项研究展示了聚合物复合材料的3D打印与对齐的矿物填充剂,以提高导热性. 这一突破为电子设备提供了更好的散热,同时保持了电绝缘.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 高效的热管理对于高功率密度的小型化电气和电子设备至关重要.
- 需要先进的散热解决方案来克服目前的局限性.
研究的目的:
- 在使用基于颗粒的化颗粒制造制造的聚合物结构中研究异型导热性.
- 控制填充器的方向,以增强3D打印材料中的散热.
主要方法:
- 制造的聚胺6复合样本与矿物填充剂,使用颗粒基化颗粒制造.
- 控制的打印路径方向以定位片状填充剂.
- 使用防护的热流量计测量热导率和介电性质.
主要成果:
- 实现显著的热异质性,热导率为4.09 W/m·K平行于热流和1.21 W/m·K垂直.
- 在导热率上显示出238%的增强,异性比为3.4.4.
- 已证实适用于低介电损耗 (1kHz时<0.05) 的电气绝缘.
结论:
- 基于颗粒的化颗粒制造使得在现场控制填充剂的方向,以量身定制的热性能.
- 在3D打印的聚合物结构中实现了前所未有的热异构性和高透平面导热性.
- 介绍了需要电绝缘的电气设备中先进的热管理的突破性方法.
