5G时代!复合材料行业有哪些5G材料?
2019年6月11日
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5G来了

依中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国广播电视网络有限公司申请,工业和信息化部经履行法定程序,于2019年6月6日向四家企业颁发了基础电信业务经营许可证,批准四家企业经营“第五代数字蜂窝移动通信业务”。据预测,到2050年,5G互联的市场规模将达到11亿美元,并将推动新型电子设备、基础设施、电缆和连接器的发展。


与4G相比,信号传输是5G最大的瓶颈之一。是否有低损耗、3D可折弯、高介电常数甚至散热性能好的材料,直接影响整机的吞吐量,影响手机数据传输的速度。一些功能材料非常适合应用在高频的通信设备上,包括天线、滤波器、功分器、移相器等。


由于金属会屏蔽信号,终端产品中使用非金属材料替代金属材料,特别是在手机后壳会使用如陶瓷、玻璃、复合板材等材料;手机中框会使用如尼龙/高温尼龙+玻纤等材料。


导热材料

导热材料分类繁多,目前广泛应用的导热材料有合成石墨材料、导热填隙材料、导热凝胶、导热硅脂、相变材料等。

在终端领域


一方面,5G的到来将会带来功耗增加和结构变化(内部结构紧凑和机身非金属化);另一方面,OLED、无线充电等高散热需求型创新渗透率不断提升,在智能手机面向5G进行技术迭代的进程中,导热石墨片的多层化趋势将会持续强化。

在通信基站端


毫米波叠加超密集组网技术将驱动5G基站数量大幅增加,5G基站中多处结构变化均令散热需求成长,且叠加海量运算需求和Massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术提升单基站功耗,催生了不同于4G时代基站的新架构下增量散热需求。

透波复合材料

由于5G天线遵循MIMO概念,即多输入多输出,这意味着一个基站内可安装多个天线,而这些天线的尺寸又很小,需要天线罩的保护。天线罩要具有良好的电磁波穿透特性,机械性能上要能经受外部恶劣环境的侵蚀如暴风雨、冰雪、沙尘以及太阳辐射等。要求材料在工作频率下的介电常数和介质损耗角正切要低,及要有足够的机械强度。


一般而言,充气天线罩常用涂有氯磺化聚乙烯橡胶氯丁橡胶聚酯纤维薄膜;刚性天线罩用玻璃纤维增强塑料;夹层结构中的夹心多用蜂窝状芯子或泡沫塑料


而在5G趋势下,性能优越的复合材料成为备受欢迎的天线外罩材料。复合材料能起到绝缘防腐、防雷、抗干扰、经久耐用等作用,而且透波效果非常好。


透波复合材料由增强纤维和树脂基体构成,通常,增强材料的力学性能和介电特性均优于树脂基体,故此复合材料的透波性能主要取决于树脂基体的性能。


因此,选择具有优良电性能的树脂基体至关重要,同时树脂在复合材料中也起胶粘剂的作用,是决定复合材料耐热性的基本成分。


树脂基体主要选择包括:传统的不饱和聚酯树脂(UP)、环氧树脂(EP)、改性酚醛树脂(PF)以及近年来开始研究和应用的氰酸酯树脂(CE)、有机硅树脂、双马来酰亚胺树脂(BMI)、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等新型耐高温树脂。



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