一, generna i naturliga fibrer som absorberar fukt: från deras fysiska struktur till hur de reagerar på miljön
Gjuten massa är skapad av naturliga växtfibrer inklusive sockerrörsbagass, returpapper och bambufiber. Dess tre-dimensionella nätverksfiberstruktur ger den speciella egenskaper som gör att den absorberar fukt. Det finns många polära grupper på fiberytan, som hydroxylgrupper (-OH). Dessa grupper kan etablera vätebindningar med vattenmolekyler och aktivt absorbera fukt från luften när luften är fuktig. Experimentella data indikerar att obehandlad naturlig massagjutning kan uppnå en fuktabsorptionshastighet på 12,3 % inom 24 timmar i ett 90 % fuktighetsförhållande, vilket leder till en 65 % minskning av materialstyrkan. Denna egenskap brukade göra det svårt att använda i elförpackningar.
Möjliga faror med fuktupptagning för elektroniska varor:
Korrosion av delar: När luftfuktigheten är över 60% kan metallkontakter oxidera, vilket gör kontakten dålig.
Ansamling av statisk elektricitet: När fibrer absorberar fukt minskar deras ytmotstånd, vilket kan leda till missöden i elektrostatisk urladdning (ESD).
Strukturellt fel: När dämpningsdynan absorberar fukt ändrar den form, vilket gör den mindre effektiv för att skydda mot jordbävningar när den flyttas.
2, Teknologiskt genombrott: en förändring från att passivt absorbera fukt till att aktivt stoppa den
Branschen har byggt ett tre-dimensionellt fuktsäkert-system för att förhindra att fukt tränger in. Detta gjordes med tre huvudmetoder: att byta material, ta fram nya processer och förbättra strukturen.
1. Hydrofob förändring av fibrer: en vattentät barriär på molekylnivå
Kemisk ympningsteknik lägger till hydrofoba grupper, inklusive fluorkolkedjor och siloxaner, till fibrernas yta. Detta hindrar vattenmolekyler från att fästa vid hydroxylgrupper. Till exempel producerade ett företag en pappersplastrenare som kan ändra ytkontaktvinkeln för fibrer från 0 grader till 120 grader. Fuktupptagningsgraden går ner från 12,3 % till 4,5 % efter att ha varit i ett rum med 90 % luftfuktighet i 24 timmar, medan hållfasthetsgraden är upp från 35 % till 85 %. Denna metod har använts för att förpacka Huawei Mate 60-batterier. Genom att lägga till modifierare till pastan fick den inre förpackningen en IPX3 vattentät klassificering.
2. Nanobeläggningsteknik: "osynlig pansar" för att skydda ytor
Den gjutna massaytan täcktes med ett nanohydrofobt skikt med användning av antingen plasmaspray- eller solgelteknik. Förpackningen till Apple iPhone 15 har till exempel en nanohydrofob beläggning med kimröksledande medel. Denna beläggning skyddar inte bara mot statisk elektricitet med en ytresistans på mindre än 10 ⁹ Ω, utan den gör också telefonen vattentät till IPX4-nivå med en kontaktvinkel på 150 grader. Denna beläggning tål mer än 500 gånger friktionen jämfört med vanliga ytbeläggningar (<100 times).
3. Strukturell optimeringsdesign: "Microenvironment control" för kontroll av luftfuktighet
Använd simuleringsverktyg för att förbättra packningsstrukturen och lägg till andningshål och kammare för torkmedel på viktiga ställen. Till exempel har förpackningen för Teslas laddningsstationer en dubbel-massaformningsstruktur. Det yttre lagret är förstärkt med ledande fibrer för att skydda mot stötar, och det inre lagret har bikakeformade -andningskanaler och silikontorkmedel för att hålla fuktigheten inuti förpackningen på 40 % till 50 %, vilket uppfyller kraven på IP65-skyddsnivån.
3, Industriapplikation: komplett scenariotester från hemelektronik till industriell utrustning
Den fuktsäkra tekniken för formgjuten massa har tagit sig in i många delar av elektronikindustrins kedja. Dess hållbarhet har visats genom strikta tester och exempel från verkliga-världen.
1. Konsumentelektronik: "skyddsskölden" för delar som måste vara mycket exakta
Mobiltelefonförpackning: Ett märkes kameramodul blev repad på grund av elektrostatisk adsorption, vilket kostar företaget mer än 8 miljoner yuan per år. Efter att ha använt 4:3 grafit/kimrök ledande fibrer sjönk ytmotståndet till 10 Ω och utbytet av produkten steg från 92 % till 98,5 %.
Förpackning för hörlurar: Cochlea cochleaimplantatförpackning är gjord av massa som är både antibakteriell och anti{0}}statisk, har en ytresistans på < 10 ΩΩ och är belagd med nanosilverjoner. Den kan förvaras på en plats med 85 % luftfuktighet i 72 timmar utan att förlora sin arbetsförmåga.
2. Industriell utrustning: en "seismisk fästning" för stora delar
Tesla använder fuktsäker-massaformning för laddningshögens packning, och den har klarat ISTA 3A-transporttesterna. De inre delarna har inte rostat och strukturen har inte ändrat form efter att ha transporterats 1000 kilometer i en miljö med 90 % luftfuktighet.
Serverpaketering: Lenovo ThinkSystem-serverförpackningen använder vakuumadsorptionsformningsteknik. Väggtjockleken är konsekvent inom 0,1 mm, och förpackningen har fuktavkännande kort för att hålla ett öga på fuktigheten under frakt.
3. Medicinsk elektronik: "väktaren" av rena platser
Medtronics insulinpumpsförpackning är gjord av biobaserade-fuktsäkra material och har uppnått medicinsk certifiering enligt ISO 13485. Den kan förvaras på en plats med 75 % luftfuktighet i 30 dagar, och luftfuktigheten inuti förpackningen ändras inte med mer än 5 % för att hålla utrustningen steril.
