Neuer Trend der elektronischen Wärmedämmungsmaterialien: Hochleistungs-Kupfernetz

Mit der rasanten Entwicklung von 5G-Kommunikation, künstlicher Intelligenz, Fahrzeugen mit neuer Energie und anderen Technologien stellen die hohe Leistungsdichte und Miniaturisierung elektronischer Geräte höhere Anforderungen an die Wärmeableitungsleistung. Traditionelle Wärmeisolationsmaterialien (wie Graphitflocken und Keramikfasern) konnten die doppelten Anforderungen an hocheffiziente Wärmeleitung und elektromagnetische Abschirmung nicht erfüllen, während metallbasierte Verbundwerkstoffe, insbesondere Kupfergewebe, aufgrund ihrer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, ihres geringen Gewichts und ihrer Bearbeitbarkeit zu einer beliebten Wahl für eine neue Generation elektronischer Wärmeisolationsmaterialien geworden sind.

Kernvorteile von Kupfergewebe

• Effiziente Wärmeleitung und -isolierung

Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer beträgt bis zu 401 W/(m·K), wodurch die Wärme elektronischer Komponenten schnell abgeleitet werden kann. Gleichzeitig kann durch die Gestaltung einer mehrschichtigen Struktur eine lokale Wärmeisolierung realisiert werden, um eine Wärmeansammlung zu vermeiden.
Anwendungsszenarien: Chip-Kühlkörper, Batterie-Modul-Isolationsschicht, LED-Beleuchtungssubstrat usw.

• Elektromagnetische Abschirmleistung (EMI)

Kupfergewebe kann elektromagnetische Wellen reflektieren und absorbieren, und seine Abschirmwirksamkeit (SE) liegt bei über 60 dB und übertrifft damit die von Kunststoff- oder Beschichtungsmaterialien bei weitem.
Anwendungsszenarien: 5G-Basisstation, interne Abschirmung von Smartphones, elektronische Geräte für die Luft- und Raumfahrt.

• Leichtes und flexibles Design

Ultradünnes Kupfergewebe (Dicke 0,05~0,2 mm) kann gebogen werden, um sich komplexen Strukturen anzupassen und das Gewicht der Geräte zu reduzieren (z. B. kann der Akku von Fahrzeugen mit neuer Energie um 30 % reduziert werden).

• Umweltschutz und Kostenvorteil

Kupfergewebe kann recycelt werden, was günstiger ist als seltene Metalle (wie Silber) und für die Massenproduktion geeignet ist.

Marktanwendungsaussichten

• Bereich der Unterhaltungselektronik

Nachfragegetrieben: Smartphones und Tablets werden immer dünner, was eine höhere Wärmeableitungseffizienz erfordert. Fallbeispiel: Apples Chips der M-Serie verwenden das kombinierte Wärmeableitungsschema aus Kupfergewebe und Graphit.

• Fahrzeuge mit neuer Energie und Energiespeicherung

Leistungsbatterie: Kupfergewebe wird verwendet, um die Wärmeschicht des Batteriekerns zu isolieren, um zu verhindern, dass die Wärme außer Kontrolle gerät (patentierte Technologie in Contemporary Amperex Technology Co., Limited). Ladestation: Der Wärmeableitungsbedarf des Hochleistungs-Lademoduls fördert die Penetrationsrate von Kupfergewebe.

• Industrie- und Kommunikationsausrüstung

5G-Basisstation AAU (aktive Antenneneinheit) muss gleichzeitig die Probleme der Wärmeableitung und elektromagnetischen Interferenz lösen, und Kupfergewebe ist eine ideale Wahl.

• Luft- und Raumfahrt- und Militärindustrie

Satelliten, Radargeräte und andere Geräte haben strenge Anforderungen an geringes Gewicht und Anti-Elektromagnetische-Interferenz, und der Trend, traditionelle Metallfolie durch Kupfergewebe zu ersetzen, ist offensichtlich.

die Entwicklungstendenz der Technologie

• Verbundwerkstoffdesign

Das Kupfergewebe wird mit Graphen, Aerogel und anderen Materialien verbunden, um die Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit weiter zu erhöhen (z. B. Huaweis Patent für "Supraleitendes Kupfergewebe").

• Präzisionsfertigungstechnologie

Mikro-Apertur-Kupfergewebe wird durch Laserätzung und elektrochemische Abscheidungstechnologie realisiert, um die Anforderungen mikroelektronischer Komponenten zu erfüllen.

• Intelligentes Wärmemanagement

Ein selbstadaptives Kupfergewebesystem mit eingebettetem Temperatursensor kann den Wärmeableitungspfad dynamisch anpassen (die Anwendungsrichtung des Tesla-Akkupacks).

Herausforderungen und Gegenmaßnahmen

• Oxidationsproblem

Vernickelung oder Anti-Oxidationsbeschichtung (wie SiO₂) auf der Oberfläche kann die Lebensdauer verlängern.

• Wettbewerb um die Kosten

Großserienproduktion + Recyclingtechnologie zur Reduzierung des Stückpreises (chinesische Kupfergewebeunternehmen machen mehr als 60 % der weltweiten Produktionskapazität aus).

• Bedrohung durch alternative Materialien

Stärkung des unersetzlichen und differenzierten Wettbewerbs von Kupfergewebe in EMI und Flexibilität.

Datenunterstützung

Marktgröße:Die globale Marktgröße für elektronische Isolations-Kupfergewebe beträgt im Jahr 2023 etwa 1,2 Milliarden US-Dollar, und es wird erwartet, dass sie im Jahr 2030 1,2 Milliarden US-Dollar, im Jahr 2030 1,2 Milliarden US-Dollar und im Jahr 2030 2,8 Milliarden US-Dollar erreichen wird (CAGR 10,2 %).
Regionales Wachstum:Der asiatisch-pazifische Raum macht über 50 % aus (dominiert von China und Südkorea), und Europa und die Vereinigten Staaten konzentrieren sich auf High-End-Anwendungen.

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Kupfergewebe gestaltet die Marktstruktur elektronischer Wärmeisolationsmaterialien aufgrund seiner Dreifachleistung von "Wärmeleitung-Wärmeisolierung-Abschirmung" neu. Mit der Aufrüstung der Verbundwerkstofftechnologie und der Intelligenz wird erwartet, dass es in den nächsten fünf Jahren zum Standardmaterial im Bereich des Wärmemanagements elektronischer Geräte wird. Unternehmen müssen die Technologie-Forschung und -Entwicklung beschleunigen, ihre Hauptkunden (wie TSMC und BYD) binden und die Chancen im inkrementellen Markt nutzen.