【市场观察】2020年电子产品领域用复合材料市场回顾

消费电子产品市场是一个不断变化的市场。智能手机、智能手表、平板电脑和笔记本电脑等产品发展迅速。原始设备制造商OEM争相跟上消费者的需求：更快的运行速度、更多的功能、更持久的电池寿命。

当涉及到此类产品的盖子、箱子和框架时，OEM正在寻找具有强烈的美学和设计自由度、良好的抗冲击性和低重量高刚度薄壁型材料。此外，还需要具有成本效益的大批量加工方法，以满足全球每年数千万单位的生产需求。

最近由荷兰SABIC进行的一项可行性研究中，涉及使用两种热塑性复合材料来生产1毫米厚的笔记本电脑/平板电脑外壳。研究表明，混合热塑性复合材料的设计对于挑战性的消费电子市场可能是一个可行的解决方案。

热塑性复合材料笔记本电脑外壳

2018年10月，Covestro（科思创，德国勒沃库森-中国上海）推出的Maezio牌连续纤维增强热塑性塑料（CFRTP）复合材料也吸引了电子行业的兴趣。该产品生产线包括单向（UD）增强带和浸渍在聚碳酸酯（PC）基体中的碳纤维片材组成。

据科思创介绍，CFRTP可以根据性能、美观性和规模经济性进行调整，并可用于一系列行业的产品中。Maezio可以以较高的产率和较短的周期进行热成型，据说每年可以降低数百万个零件的成本，此外还可以集成其他生产技术，如二次成型、自动铺带（ATL）和自动纤维铺设（AFP）等。

Maezio的主要优点是它的可调性，UD胶带只有120微米厚，可以不同的角度进行层压，形成能够满足各种性能和机械标准的薄片。由此产生的片材坚固、坚硬、轻便，并具有自然的单向表面光洁度。此外，CFRTP复合材料是可回收的。

科思创热塑性复合材料

虽然盖子和箱子受到了广泛关注，但复合材料在内部电子元件中也扮演着重要角色。例如，韩国三星于2018年推出的Galaxy Note9采用了水碳冷却系统，据说可以让手机在频繁使用时运行更加顺畅。根据三星公司的说法，冷却系统由一个热管或“散热器”组成，该热管的水相变化可以有效地散热。首先，充满水的多孔结构吸收热量，然后水变成蒸汽并通过管道流动。当蒸汽开始冷却并变回水时，这个过程又开始了。

三星手机散热技术

Galaxy Note9的热管比其前处理器更大，而且还得益于增强的碳纤维TIM（热界面材料），据说这种材料可以将热量从处理器传递到热撒布器，效率提高3.5倍，提高导热性，有助于防止过热。

复合材料也越来越多地用于视听设备应用，例如，在最近几台松下公司的数字4K摄像机和Refitech公司的机身上使用日本帝人Teijin公司的碳纤维增强热塑性塑料（CFRTP）材料，荷兰最近推出了超紧凑复合材料伸缩管，专门用于视听设备和类似应用。

CFRTP材质摄像机

此外，玻璃纤维/环氧树脂层压板作为印刷电路板（PCB）的基础结构基板已有几十年的历史。这些标志性的绿色薄“卡”支撑着几乎所有数字技术核心的晶体管、电阻器和集成电路，并通过蚀刻或印刷在其表面的导电路径将它们电连接起来。多层印刷电路板是由交错覆铜层板与高树脂含量（HRC）预浸料层，然后压缩成一个完整的结构。随后在孔上钻孔并镀铜，以形成连接内部蚀刻电路的通孔。芯作为结构单元，而HRC预浸料在相邻的铜电路层之间提供介质绝缘。

根据Lucintel公司于2020年7月发布的一份报告，由于新冠疫情大流行导致全球经济下滑，预计2020年PCB市场总体将下降，但预计2021年将复苏，到2025年预计将达到850亿美元，2020年至2025年复合年增长率为3-5%。玻璃纤维/环氧树脂在电子市场的主导地位一直受到挑战，因为许多应用趋势——特别是小型化、更好的热管理、提高速度和性能以及3D打印——迫使PCB制造商重新审视其材料选择。