高效導熱性能!瓦克利用有機硅特點促力電動汽車發展
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2021年,全球電動汽車銷量約達68億輛,其中70%為純電動汽車(BEV),剩余30%為插電式混合動力汽車,而電動汽車對電動傳動系統及其動力管理系統使用材料的要求非常苛刻,設計也與傳統系統大相徑庭。目前,電動汽車行業正越來越多地將目光轉向有機硅等材料。據悉,瓦克正在與有關汽車制造商及供應商合作,為未來型汽車開發解決方案。
據了解,電子元件的生產與組裝是有機硅的一個關鍵應用領域。具有耐熱性的有機硅灌封料可為傳感器和電子元件提供防塵防潮保護。通常,為加快加工速度,粘接元件的部位需借助烘箱完成固化,而瓦克生產的有機硅在中等溫度下就能形成粘結力,無需額外的加工步驟。此外,瓦克的紫外線活化有機硅甚至能節約更多的加工時間。
光學貼合有效減少反射光
大尺寸的弧形顯示屏已成為現代電動汽車的標配,在駕駛室更是如此,傳統的儀表盤已被帶有內置顯示器和通信系統的全電子儀表盤取代。然而,這種顯示屏須比傳統的手機顯示屏堅固,不可在振動和顛簸情況下發生故障或出現畫面凍結。在高溫和低溫條件下同樣如此,顯示屏須耐受零下幾十攝氏度的溫度和夏日酷暑。
顯示屏良好的可讀性也極其重要。瓦克提供的有機硅凝膠透明,不黃變,可確保光學顯示屏滿足要求。將顯示模塊與前面的模塊牢固貼合,可消除內部反射平面,而有機硅膠粘劑的折射率與這兩種相鄰材料的折射率大致相同,因此,當光線通過這兩個貼合部件和膠粘劑時,就如同在同一種材料中傳播。
(圖片來源于瓦克)
據悉,這種被稱作光學貼合的工藝在減少反射光方面尤其有效,可減少高達2/3的反射光線。有機硅凝膠還可對顯示裝置內部的可見區域起到防塵防潮保護作用,使顯示屏更加穩定,讓屏幕的設計更為平整。
高效熱管理使電動汽車可靠運行
據悉,如何讓車內元件在電動汽車駕駛和充電過程中有效散熱,仍是汽車制造商面臨的重大挑戰,高效的電池熱管至關重要。鋰電池只有在20°C至35°C之間才能發揮最佳性能,為確保電池的性能使用壽命,就必須對它進行防熱保護。電機及其動力管理系統也是重要熱源,為預防高溫造成損壞或故障,這些熱量也必須疏散。
高效的熱管理對電動汽車的可靠運行至關重要。使用導熱填縫劑可確保元件與散熱片柔韌而牢固地粘合,以大幅減少熱傳導阻力。導熱填縫劑因具有高導熱性,可快速散熱,有助于讓元件迅速冷卻。
有機硅填縫劑阻熱導熱性強
電力電子元件主要用來控制和轉換電力。高溫會破壞敏感的半導體結構,令晶體管老化,最終導致部件失效。有機聚合物無法承受150°C以上的熱負荷,有機硅填縫劑便成為熱耦合的首選材料。
(圖片來源于瓦克)
有機硅填縫劑這種膏狀化合物,除了需要滿足對熱阻和導熱性的要求外,其流變性能在調整后也可以做到能夠應對高速度、高自動化的汽車生產過程。在此,分子鏈的長度、液體有機硅聚合物的類型、填縫劑顆粒的大小和形狀,都是進行選擇的關鍵參數。例如,SEMICOSIL® 96x TC這種室溫固化型填縫劑可快速分散,在室溫下只需5小時便可達到最終模量,熱導率在2W/(m K)至4W/(m K)之間。
高效導熱填縫劑助力縮短生產周期
電池模組和散熱片之間需要用導熱填縫劑進行熱耦合,所用導熱填縫劑必須具有出色的耐老化性,以防止電池過早失效,還必須能夠快速涂覆至面積較大的表面。
確保電芯底部與散熱片牢固粘合,需確保填料在僅幾百微米的縫隙中不產生任何氣泡。瓦克針對此類應用開發了一款可自由流動和快速分散的填縫劑,產品也可無瑕注入較大的縫隙表面,有助于在大規模生產中縮短生產周期。

