Polyimidikalvon teollisuusanalyysi

Yleiskatsaus polyimidikalvosta (PI -elokuva)

Polyimidi (PI) on polymeeri, joka sisältää imidirakenteen sen molekyylirungossa. Se kuuluu suureen korkean suorituskyvyn polymeerien perheeseen, ja useimmissa korkean suorituskyvyn PI-materiaaleissa on aromaattisia ja heterosyklisiä rakenteita niiden pääkehyskomponentteina. PI: llä on korkein liekinestoluokitus (UL -94), ja sillä on erinomainen sähköeristys, mekaaniset ominaisuudet, kemiallinen stabiilisuus, ikääntymiskestävyys ja säteilykestävyys. Sen dielektrinen vakio on 4. 0 1 0 3 Hz ja dielektrinen häviö niin alhainen kuin 0. 004–0.007, mikä tekee siitä luokan F - H -eristysmateriaalia. Nämä ominaisuudet pysyvät vakina laajalla lämpötila -alueella (-269 aste 400 asteeseen), ansaitsemalla PI: n maineesta "yksi 2000 -luvun lupaavimmista tekniikan muoveista" ja "ongelmanratkaisija". Usein sanotaan, että "ilman polyimidiä, modernia mikroelektroniikkaa ei ole", kun PI -materiaalit istuvat polymeerimateriaalien hierarkian huipulla.

Polyimidikalvo (PI -kalvo)

PI -kalvo tarjoaa poikkeuksellisia mekaanisia ominaisuuksia, dielektrisiä ominaisuuksia, kemiallista stabiilisuutta ja erinomaista säteily-, korroosio- ja äärilämpötiloja. Sitä pidetään yhtenä parhaiten suoriutuneista edistyneistä tekniikan polymeerimateriaaleista maailmanlaajuisesti, ja sitä kutsutaan usein "kultaiseksi elokuvaksi". Hiilikuitun ja aramidikuitujen lisäksi PI-kalvo on yksi kolmesta avainpolymeerimateriaalista, jotka vaikuttavat merkittävästi Kiinan korkean teknologian teollisuuden kehitykseen.

 

Polyimidikalvon valmistusprosessi (PI -kalvo)

Ennen imidisaation tekemistä PI-kalvo on ensin muodostettava kalvoksi käyttämällä erilaisia ​​menetelmiä, mukaan lukien valu, valunsuoja (biaksiaalinen venytys), kyllästys (alumiinifoliopäällyste), ruiskuttaminen, suulakepuristus ja laskeutuminen. Käsittelymenetelmän valinta vaikuttaa suuresti kalvon ominaisuuksiin ja tuotannon tehokkuuteen. Näiden menetelmien joukossa valu ja valu-leviäminen ovat yleisimmin käytettyjä. Jälkimmäinen on parempi tuottaa korkean suorituskyvyn PI-elokuvia. Kiinassa sekä valu- että kyllästysmenetelmät ovat hyvin kehittyneitä, vaikka kyllästysmenetelmä on asteittain poistettu sen ala -arvoisten eristysominaisuuksien vuoksi. Edistyneempiä tekniikoita, kuten ruiskutus, suulakepuristus ja laskeuma, pysyivät pääosin japanilaisessa valvonnassa vuodesta 2016 lähtien.

Tällä hetkellä on olemassa kaksi ensisijaista imidisaatiomenetelmää: lämmön jäljitelmä ja kemiallinen imidointi.

 

LämmönmuotoisuusSisältää polyamiinihapon kuumentamisen tiettyyn lämpötilaan, indusoi kuivumista ja syklisointia.

 

Kemiallinen jäljittelySisältää dehydratointiaineen ja katalyytin lisäämisen polyamiinihappoon lämpötiloissa alle -5 asteen, sekoittumisen nopeasti ja kuumenemisen sitten kuivumisen ja syklisoinnin edistämiseksi.

 

Verrattuna kemialliseen imidointiin, lämpömenetelmä on prosessin ja laitteiden suhteen yksinkertaisempi, mutta se tuottaa kalvoja, joilla on huonommat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, mikä tekee siitä sopimattoman elektronisen luokan PI-kalvoille. Ennen vuotta 2014 suurin osa kiinalaisista valmistajista luottaa lämmönmuotoisuuteen, kun taas melkein kaikki kehittyneiden maiden tärkeimmät PI -kalvovalmistajat olivat siirtyneet kemialliseen impoisointiin. Äskettäin rakennettu 180- tonni PI -kalvontuotantolinja Times New Materials oli ensimmäisten joukossa, joka käytti kemiallisen imidointiprosessin, mikä mahdollisti korkean suorituskyvyn PI-elokuvien tuotannon rautatiekuljetussovelluksiin.

 

Polyimidikalvon sovellukset (PI -elokuva)

1) Elektronisen luokan PI-kalvon laajentavat markkinat, jotka ohjaavat joustavat tulostetut piirilevyt (FPC)

Joustava kupariverhoitettu laminaatti (FCCL) on kriittinen perusmateriaali joustavien tulostettujen piirilevyjen (FPC) valmistukseen. Globaalit FCCL-markkinat kasvoivat 2,64 miljardista dollarista vuonna 2014 4,48 miljardiin dollariin vuonna 2019. FCCL: n ensisijaisena raaka-aineena elektronisen luokan PI-elokuvien kysyntä on kasvanut vastaavasti, saavuttaen 14 877,5 tonnia maailmanlaajuisesti vuonna 2019, 4, 869 tonnilla Kiinassa.

Vuodesta 2014 vuoteen 2020 Kiinan FPC -markkinat kasvoivat 29,07 miljardista CNY: stä 52,6 miljardiin CNY: ksi, ja yhdistetty vuotuinen kasvuvauhti (CAGR) oli 10,4%. Kehittyvät elektroniset tuotteet lisäävät FPC-kysyntää, ja markkinoiden ennustetaan saavuttavan 54,44 miljardia CNY: tä vuonna 2021 laajentaen edelleen sähköisen luokan PI-kalvon kysyntää.

 

2) Kasvavat markkinat erikoisluokan PI-elokuvalle ilmailu- ja joustavissa näytöissä

Ilmailualan sektorilla PI -kalvoa käytetään rakettien suojaavana materiaalina sen erinomaisen sää- ja säteilykestävyyden vuoksi. Maailmanlaajuiset kaupalliset ilmailu- ja avaruusmarkkinat ylittivät 800 miljardia CNY: tä vuonna 2019, CAGR oli 22,1%. Koska raaka-aineiden kustannukset ovat noin 35% yhden raketin lanseerauksen kokonaiskustannuksista, kotimaisen materiaalin tuotanto vähentää merkittävästi valmistuskustannuksia, mikä johtaa erikoisluokan PI-kalvon kasvuun.

 

Joustavassa näyttöalalla väritön PI (CPI) -kalvo on edullinen kannen materiaali taitettaville älypuhelinten näytöille. Kun joustavat näytöt muuttuvat kaupallisemmiksi, taitettavat älypuhelimet ovat nousseet uudeksi muotokerroin. Vuoteen 2024 mennessä maailmanlaajuisten taitettavien älypuhelinten lähetysten odotetaan saavuttavan 45,3 miljoonaa yksikköä, ja Kiinan on 13,2 miljoonaa yksikköä. Taitettavien näytöiden ydinkomponenttina CPI-elokuva jatkaa erikoisluokan PI-elokuvan kysyntää.

 

3) Kulutuselektroniikan lämpöhallinnan PI -kalvon kasvava kysyntä

Lämpögrafiittikalvoa, lämpökalvon johdannaista, käytetään laajasti LED -substraateissa, elektronisissa komponenteissa ja muissa lämmönpoistosovelluksissa. Lämpörajapintamateriaalien kotimarkkinat ovat kasvaneet 660 miljoonasta CNY: stä vuonna 2014 1,27 miljardiin CNY: ksi vuonna 2020, CAGR: n ollessa 9,9%. 5G-tekniikan kehityksen odotetaan lisäävän edelleen lämpöluokan PI-kalvon kysyntää.

 

4) Laajentavat sähköluokan PI-kalvoa tuulivoiman ja nopean rautatieyhteyden kanssa

Sähköistä PI-kalvoa käytetään pääasiassa korkealaatuisissa eristysjärjestelmissä muuttuvien taajuusmoottorien ja generaattoreiden suhteen, jotka ovat välttämättömiä tuulivoimien ja nopean kiskon sovelluksissa.

 

Tuulivoima: Vuoden 2020 lopusta Kiinan tuulivoiman asennettu kapasiteetti saavutti 282 GW, ja se kasvoi 34,3% vuoden takaisesta, mikä oli 36% maailmanlaajuisesta kokonaismäärästä. Uusiutuvan energian pyrkimyksellä tuulivoimateriaalien, mukaan lukien sähköinen PI -kalvo, kotimainen tuotanto kasvaa edelleen.

Nopea kisko: Kiinassa on maailman suurin nopea rautatieverkko, mikä on yli 60% maailmanlaajuisesta kokonaismäärästä.

 

Polyimidikalvo (PI Film) -teollisuusketjun analyysi

1) ylävirtaan

Raaka -aineisiin kuuluu dianhydridi PMDA, Diamiinin ODA ja muut välttämättömät yhdisteet. Joitakin erikois PI -monomeerejä on lokalisoitu Kiinassa. PI -kalvon raaka -aineet koostuvat pi -monomeereistä ja pi -hartsiliuoksista. Tärkeimpiä PI -monomeerejä ovat dianhydridi ja diamiini -monomeerit.

2) Keskivirta

PI -elokuva on erittäin monipuolinen materiaali, jolla on sovelluksia lukuisilla toimialoilla. Ensisijaisiin PI-tuotemuotoihin kuuluvat elokuvat, vaahdot, kuidut, valoherkät PI ja PI-pohjaiset komposiitit, ja PI-kalvojen osuus on yli 70% kokonaismarkkinoista. PI-kalvotuotantoon sisältyy hartsipolymerointi, valu, venytys, imidointi ja jälkikäsittely.

Yleiset PI -elokuvatyypit ja sovellukset:

Lämpöhallinta PI -kalvo: Korkean lämmönjohtavuuden grafiittikalvon edeltäjä.

Elektroninen PI -elokuva: Käytetään elektronisiin substraateihin ja tulostettuihin elektroniikkaan.

Sähköinen PI -kalvo: Käytetään koronankestävissä sovelluksissa ja luokan C eristyksessä.

Aerospace Pi -elokuva: Käytetään polyimidikomposiitti -alumiinifoliossa (MAM).

 

3) alavirtaan

FCCL: n yleisiä substraatteja ovat PI -kalvo, polyesteri (PET), polyeteeni -naftalaatti (PEN) ja nestekitetipolymeeri (LCP).

FPC: t, jotka tunnetaan myös nimellä joustavat PCB: t, käyttävät PI- tai PET -kalvoja perusmateriaaleina. Verrattuna jäykkään piirilevyyn, FPC: t tarjoavat suuremman tuotannon tehokkuuden, suuremman johdotustiheyden, kevyemmän painon, ohuemmat profiilit ja joustavuus kolmiulotteiseen johdotukseen, mikä tekee niistä ihanteellisia ilmailu-, armeijan, mobiiliviestinnän, kannettavien tietokoneiden, tietokoneiden, digitaalikameroiden ja muiden elektroniikan kanssa.

 

Teollisuuden esteet polyimidielokuvalle (PI -elokuva)

Korkean laitteiden mukauttaminen ja pitkät läpimenoajat: Tärkeimmät laitteet on peräisin pääasiassa ulkomailta, hankintasyklien ollessa 18–24 kuukautta.

Monimutkainen valmistusprosessi ja korkea räätälöinti: PI -elokuvien tuotanto, erityisesti imidisaatio, on teknisesti vaativaa.