关于中间相沥青基碳纤维 中间相沥青基碳纤维(MPCF)以易石墨化材料中间相沥青为前驱体,经纺丝、氧化、碳化、石墨化等一系列工艺加工而成。由碳元素组成的片层大分子沿纤维轴取向排列,纤维呈高度石墨化状态,在宏观上表现出高模量、高导热、导电性、电磁屏蔽性、阻尼性、热膨胀系数低等优异性能,模量可达900GPa以上,导热系数可达1200w/m﹒k以上。 中间相沥青基碳纤维 图片来源:诺科碳材 中间相沥青基碳纤维应用领域 01 碳/碳 、碳/陶复合材料领域 MPCF作为增强材料,赋予复合材料较高的力学性能,制件在高温、高压等苛刻条件下不易产生脆裂、破损、变形等问题; MPCF导热系数大于1200W/m﹒K,加工而成的碳/碳复合材料优势导热方向导热系数大于700W/m﹒K; MPCF热膨胀系数低,通过合理的设计可使复合材料总体膨胀系数接近0; MPCF灰分值接近于0,避免了杂质元素对工艺过程的干扰,可生产高纯度、大尺寸硅晶体; 产品形态多样化,可满足不同工艺及应用场景需求。 不同产品形态的工艺流程,图片来源:诺科碳材 MPCF碳/碳、碳/陶复合材料典型应用
热场材料 飞机及重载设备刹车片 火箭喉衬 02 中间相沥青基碳纤维(MPCF)导热/导电塑料 MPCF可赋予塑料优异的导热/导电/电磁屏蔽等性能,在许多领域替代金属材料。 30%比重的中间相沥青基碳纤维短切或磨碎纤维填充尼龙66复合材料可实现拉伸强度大于200MPa,弯曲模量大于20GPa,导热系数大于10W/m﹒K,体积电阻率小于100Ω﹒cm的综合性能水平。 导热塑料市场应用:
导电塑料市场应用:
散热器 电磁屏蔽壳体 03 中间相沥青基碳纤维(MPCF)用于5G芯片散热垫片 MPCF磨碎纤维与硅橡胶基体复合,纤维在流场、电场、磁场等方式作用下在硅橡胶中实现取向排列后,制成的导热垫片在厚度方向导热系数高达60W/m﹒K以上,是目前解决5G芯片界面散热问题的优选方案。国内多家散热材料知名企业,已经开始采用MPCF作为新一代散热技术方案,将导热填料阵列化,从而实现导热系数质的提升。 5G芯片导热垫片 04 中间相沥青基碳纤维(MPCF)金属基复合材料 金属基复合材料是以金属为基体,无机非金属的纤维、晶须、颗粒或纳米颗粒等为增强体,经复合而成的新材料,一般可分为铝基、镁基、钛基、铜基和铁基复合材料等。MPCF金属基复合材料可解决常规材料难以应对的高功率设备、高热流聚集部位的散热问题。表现为:
MPCF金属基复合材料应用
高导热印刷电路板(PCB) 光伏逆变器(IGBT) 功率器件 汽车电源基板 05 电动汽车电池盒 锂离子电池因具备高能量密度、高功率密度和长使用寿命的特点,存在热失控问题,为提高电池运行安全性和稳定性,电池包外壳需要具备导热且阻燃的特点。采用中间相沥青基碳纤维复合材料方案制造电池包外壳,可实现壳体大幅度减重、导热性能明显提升、阻燃作用明显的预期效果。 三菱、特瑞堡等多家企业已采用中间相沥青基碳纤维作为导热及增强材料,研制出能在高于1000℃的火焰环境下耐受时长超5min的导热阻燃复合材料。并在电动汽车电池盒上获得应用。 电动汽车电池盒 导热阻燃复合材料 中间相沥青基碳纤维集合了轻量化、高模量、高强度、高导热、导电性、电磁屏蔽性、热膨胀系数低、工艺可设计性强等诸多特点,将成为多领域的关键材料,提高复合材料核心竞争力。 |
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