• 新闻
破解5G新挑战 材料科技来助阵
来源:雅式橡塑网    作者:郑丰俊    日期:2020.07.29

随着5G技术的兴起,越来越多的高性能材料如PU复合材料、LCP、导热凝胶及塑料添加剂等被应用到该领域。


从5G网络到5G手机,再到自动驾驶, 5G技术以惊人的速度在推进。而随着5G技术的兴起,越来越多的高性能塑料材料被应用到该领域,以解决技术挑战。


根据Lux Research一篇最新报告,到2030年,能够充分满足5G新需求的材料预计会达到14,000 吨,总计达到23亿美元。


CPRJJUNE_ART1_01 5G_image.jpg

5G应用的兴起将会带动高性能材料的需求。


手机材料需求将首先占据最大的市场份额,到2023年,手机基板材料需求将迅速增长到5千吨,到2030年将逐渐增长到6千吨。到2024年,5G基建设施将成为最大的需求来源。


为确保5G产品的高性价比和高可靠性,塑料材料供货商正致力于开发可行解决方案,以协助5G系统和基建设计师应对他们面临的技术挑战。


PU复合材料和塑料添加剂助力5G基建设施


为了使5G网络快速可靠地传输,基站、壳体材料和天线等需要在恶劣的天气条件下(例如强风暴雪)仍旧坚挺耐用。


例如,在中国,分布在北京、苏州、黑龙江和江西等城市的60座通信塔就采用了巴斯夫(BASF)的Elastolit聚氨酯(PU)材料解决方案。相比传统混凝土或钢基材料,采用Elastolit®制成的通讯塔质量更轻,即便在偏远地区亦可快速安装,同时能够抵御大雪和强风等恶劣天气。采用巴斯夫PU复合材料制成的35米高通信塔重约1,500至1,800千克,其断裂强度是自身重量的十倍。


CPRJJUNE_ART1_02   BASF.jpg

巴斯夫的Elastolit聚氨酯(PU)材料解决方案质量很轻,即便在偏远地区亦可快速安装,同时能够抵御大雪和强风等恶劣天气。


不仅如此,Elastolit®制成的通信塔较传统钢塔更具成本效益。Elastolit®具有耐锈和耐腐蚀特性,所需维护量更小。表面覆盖有一层特殊配方的耐紫外线涂层,能够延长其使用寿命。同时具有防火性,能够迅速自熄。


巴斯夫塑料添加剂也为应用于国际电信公司5G基站制造。在巴斯夫Tinuvin®360光稳定剂的作用下,5G户外基站可以抵御因强烈阳光照射引起的老化和降解,从而保持稳定运行,延长使用寿命。


基站利用无线电波在移动设备和核心网络之间进行中继通信,通常安装在建筑物外部。这些基站一般由聚碳酸酯制成,在阳光直射下会发生各种降解反应。因此,必须对其进行光稳定处理。


Tinuvin®360可在生产阶段添加到聚碳酸酯树脂中,尤其能够满足高负荷、极低挥发性和良好兼容性的加工和老化条件。


该材料的低挥发特性有助于减少模头结垢,延长运行时间,从而使加工过程更加稳定,缩短了生产时间,降低了维护成本。


导热凝胶助力提高5G基建设施性能


据行业分析机构OMDIA分析,更高的数据传输速度、对高带宽的支持以及基于5G基础架构系统提供的更低延迟等要求都将设备推向最高性能。而更大的ASIC芯片和更强的数据处理能力已成为5G时代标准。因此,强大的散热系统更加重要,尤其是在主动散热受限的室外环境中。

CPRJJUNE_ART1_03  Henkel.jpg

新型导热凝胶材料可承受当今基础设施组件的环境和定位要求,帮助通讯设备设计师实现可靠性。


界面导热材料是下一代5G可靠性能不可或缺的部分。


“垂直站立”的导热凝胶


汉高(Henkel)宣布推出新型导热凝胶材料(TIM)BERGQUIST LIQUI-FORM TLF 6000HG,可承受当今基础设施组件的环境和定位要求,帮助通讯设备设计师实现至关重要的可靠性。


这是一款兼具导热性、可点胶性以及预固化性能的导热凝胶产品,并在储存和使用中均具有稳定的粘稠度。该材料最大应用间隙为3.0毫米,预固化配方使得产品在使用过程中无需混合或冷冻,有助于简化生产流程。材料导热系数为6.0W / m-K,具备其优秀的原位保持性能,不垂流不变形,特别适用于垂直放于户外且很少主动性冷却能力电信设备。


产品满足了新型5G电信基础设施系统对新兴的高导热性能的要求,同时符合大规模制造协议、UL和RoHS行业标准。这款可进行快速点胶的新型导热凝胶具有出色的垂直间隙稳定性:在1000多个小时的间隙稳定性测试中,没有出现移位、垂流现象;在1000多个小时的热循环测试后,没出现任何材料破裂或导热性能下降的问题。


据介绍,这些新材料不仅可以高效率地散热,还可以适应较大的间隙、广泛的应用范围,并具有高达17g/min的快速点胶能力,适用于大批量生产,并能够帮助通讯系统抵抗必须承受的恶劣环境条件。


增黑度、减介电损耗的炭黑方案


2020年,5G迎来“高光时刻”。在防疫抗疫中发挥了重大作用的5G,比如5G+视频直播、远程教育、智慧医疗等。5G的频率范围(1~20GHz) 要远高于4G,所以对器件的材料提出了低介电常数和介电损耗的要求。LCP是所有塑料材料中介电常数最低的,在5G应用的很多场合都要求制品是黑色的,但是LCP本身非常难被染色,而添加炭黑还会提高LCP的介电常数和介电损耗。


如何在为LCP提供足够黑度的同时,还尽量减少对其介电损耗的负面影响,卡博特公司的一款特种炭黑为此提供了一个两全其美的解决方案。


卡博特(Cabot)特种炭黑能为LCP提供足够黑度的同时,尽量减少对其介电损耗的负面影响。该炭黑能使LCP在10GHz时的介电常数保持在4.0或3.5以下,同时,介电损耗亦能满足5G 应用的苛刻要求。   


点赞

0

参与评论

提交

全部评论

猜您喜欢
热门图文