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每年12月,Composites World雜志均會(huì)撰寫(xiě)系列文章介紹當(dāng)年復(fù)合材料在不同應(yīng)用領(lǐng)域如航空航天、體育休閑、壓力容器、可再生能源等的應(yīng)用最新進(jìn)展情況,并對(duì)新一年的發(fā)展進(jìn)行展望。本文概述了2022年復(fù)合材料在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的市場(chǎng)分析。
附:2022年復(fù)合材料市場(chǎng)回顧系列文章
據(jù)報(bào)道,玻璃纖維復(fù)合材料是印刷電路板( printed circuit boards,PCB)中最常見(jiàn)的絕緣材料,在大多數(shù)消費(fèi)電子設(shè)備中,PCB是用于將電子元件彼此連接的結(jié)構(gòu)。
復(fù)合材料還越來(lái)越多顯示出在其他電子產(chǎn)品應(yīng)用中的巨大潛力,例如智能手機(jī)、筆記本電腦或智能手表等設(shè)備的外殼。在過(guò)去幾年中,一些研發(fā)項(xiàng)目和原型設(shè)備已經(jīng)證明復(fù)合材料是金屬的可行替代品,可以生產(chǎn)更輕、更耐用、無(wú)線(xiàn)電透明的設(shè)備部件。最近,熱塑性復(fù)合材料的可持續(xù)性和可回收性使這些材料對(duì)消費(fèi)者更具吸引力。
新的發(fā)展通常由專(zhuān)門(mén)面向電子市場(chǎng)的材料創(chuàng)新引領(lǐng)的,特別是碳纖維增強(qiáng)熱塑性聚合物(carbon fiber-reinforced thermoplastic polymer,CFRTP)復(fù)合材料。
例如,德國(guó)科思創(chuàng)Covestro的Maezio品牌的連續(xù)CFRTP復(fù)合材料,采用膠帶或片材形式,已用于智能手機(jī)外殼以及其他各種消費(fèi)應(yīng)用。2022年,科思創(chuàng)宣布與荷蘭智能手機(jī)公司Fairphone合作,并宣布將科思創(chuàng)的一些后消費(fèi)者新產(chǎn)品線(xiàn)回收聚碳酸酯和熱塑性聚氨酯(TPU)用于Fairphone手機(jī)殼部件。

Fairphone 4中心框架使用玻璃纖維增強(qiáng),部分結(jié)構(gòu)由科思創(chuàng)回收材料制成
此外,德國(guó)Carbon Mobile GmbH公司的Carbon I MK II(Mark Two)智能手機(jī)于2021年推出,它采用德國(guó)朗盛Lanxess的CFTRP外殼設(shè)計(jì),并采用Carbon Mobile的專(zhuān)利工藝制造。據(jù)說(shuō)該外殼的優(yōu)點(diǎn)包括非常輕的重量、強(qiáng)度和透光性,以及一個(gè)完全熱塑性的外殼,便于在產(chǎn)品生命周期結(jié)束時(shí)拆卸和回收。

Carbon Mobile GmbH推出的Carbon I MK II智能手機(jī)
該領(lǐng)域的研究工作仍在繼續(xù),通過(guò)優(yōu)化材料以滿(mǎn)足智能設(shè)備的需求,并解決可能出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。例如,以增材制造工藝聞名的美國(guó)Arris公司就曾表示,其目標(biāo)是智能手機(jī)等消費(fèi)電子部件。2022年6月,Arris公布了該公司進(jìn)行的一項(xiàng)研究項(xiàng)目的細(xì)節(jié),該研究旨在表征通過(guò)其工藝制造的用于智能手機(jī)外殼的玻璃纖維和碳纖維復(fù)合材料的射頻(RF)響應(yīng)。結(jié)果表明,復(fù)合材料手機(jī)外殼更輕、更硬,而且能夠保持手機(jī)內(nèi)部電子部件與天線(xiàn)和信號(hào)塔有效通信所需的射頻水平。
2022年報(bào)道的另一個(gè)研究項(xiàng)目涉及日本多所大學(xué)的研究人員,他們使用纖維素納米纖維作為復(fù)合材料組件的填料,以幫助解決電子組件內(nèi)有效散熱的挑戰(zhàn)。據(jù)說(shuō),這種納米纖維薄膜在產(chǎn)品的壽命結(jié)束時(shí)也是可回收的。
據(jù)報(bào)道,智能手機(jī)和筆記本電腦可能是復(fù)合材料在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的主要應(yīng)用,但其他應(yīng)用也可以受益于復(fù)合材料的重量輕、耐久性和無(wú)線(xiàn)電透明性。例如2022年已經(jīng)報(bào)道的以下典型應(yīng)用案例:
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瑞士9T Labs公司推出的碳纖維復(fù)合材料表殼的電子手表,它通過(guò)采用3D打印工藝而變得更加堅(jiān)固耐用(閱讀原文);

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由德國(guó)汽車(chē)供應(yīng)商Mubea 為German Bionic 制造的機(jī)器人碳纖維復(fù)合材料外骨骼,用于幫助工人在工廠(chǎng)舉起重物;

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捷克CompoTech公司的纖維纏繞伸縮桅桿,雖然它們本身不是電子設(shè)備,但可以用于安裝和提升電子和通信設(shè)備,例如安裝在捷克邊境警察區(qū)域移動(dòng)警車(chē)上以攜帶視覺(jué)/聲學(xué)監(jiān)視和無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備(閱讀原文)。
使用CFRP伸縮桿可以擴(kuò)大監(jiān)控范圍
來(lái)源:CompositesWorld、碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)
原文鏈接:https://www.compositesworld.com/articles/composites-end-markets-electronics-2023
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(艾邦復(fù)合材料網(wǎng)):復(fù)合材料終端市場(chǎng):電子產(chǎn)品 (2023)