Filme de copolímero para PC supera PET e PEN em aplicações de capacitores EV

Jul 11, 2023

Postado pela equipe | 11 de maio de 2023

Em comparação com outros materiais de alto calor, como tereftalato de polietileno (PET) e naftalato de polietileno (PEN), os filmes HTV150A baseados em copolímero de policarbonato Elcres da Sabic supostamente podem reduzir as perdas de dissipação em até 40% quando expostos a temperaturas que chegam a 150°C e frequências de até 100 kHz. O material já provou seu valor em filmes de capacitores de parede fina.

Perdas de dissipação mais baixas nos filmes dielétricos Elcres HTV150A podem reduzir a geração de calor interno, aumentar a eficiência operacional e estabilizar temperaturas de pontos quentes, dando aos engenheiros maior flexibilidade no projeto de capacitores. Espera-se que perdas mais baixas nesses filmes se traduzam em perdas de dissipação reduzidas em capacitores.

“Ao desenvolver os filmes Elcres HTV150A, os pesquisadores da Sabic basearam-se em seu profundo conhecimento de como os polímeros respondem aos campos de estresse térmico e elétrico”, disse Ed Kung, gerente sênior de Design e Incubação de Resinas. “Eles selecionaram composições de materiais com mecanismos de dissipação suaves nas faixas de temperatura e frequência de interesse e alcançaram resultados impressionantes. À medida que os clientes projetam novos sistemas de inversores e adotam módulos de potência de carboneto de silício de última geração, menores perdas de dissipação em temperaturas e frequências operacionais mais altas podem ajudar a impulsionar o sucesso.”

Sabic está trabalhando com a empresa de consultoria japonesa Machine Technologies para estudar, testar e validar o desempenho dos filmes Elcres HTV150A em capacitores de potência de link CC para inversores de trem de força de veículos elétricos (EV). Esta colaboração contínua confirmou o valor dos filmes Elcres HTV150A no suporte à tecnologia híbrida, híbrida plug-in e veículo elétrico a bateria (xEV).

Dados recentes de testes em folhas únicas de filme conduzidos no Sabic Polymer Processing Development Center em Pittsfield, MA, indicam que, em contraste com a forma como outros materiais de alto calor respondem, os filmes Elcres HTV150A apresentam perdas de dissipação interna drasticamente reduzidas quando expostos a altas temperaturas. frequências e temperaturas. É importante ressaltar que esses filmes dielétricos Sabic podem operar em temperaturas de até 150°C, permitindo que os capacitores de energia do link CC suportem temperaturas disruptivas de pontos quentes. Os filmes concorrentes de alta temperatura, como PET e PEN, estão limitados a temperaturas de operação abaixo de 125°C porque apresentam maiores perdas de dissipação acima desse ponto. Os filmes Elcres HTV150A também retêm propriedades dielétricas em faixas de temperatura e frequência desejadas.

“A Sabic e a Machine Technologies apoiam os clientes de forma colaborativa, aplicando uma metodologia rigorosa para testar e validar materiais de capacitores”, disse Dr. Tsuyoshi Kasebe, CEO da Machine Technologies. “Os dados gerados por meio deste processo podem informar os fabricantes de capacitores sobre as capacidades dos filmes Elcres em comparação com outros materiais de alto calor. À medida que a indústria faz a transição para transistores de potência baseados em carboneto de silício e outras tecnologias avançadas, esses dados podem ser valiosos para orientar novos projetos de capacitores.”

Os filmes dielétricos Elcres HTV150A são os primeiros na indústria a fornecer desempenho estável em temperaturas de operação entre -40° e 150°C e frequências de até 100 kHz, ao mesmo tempo que oferecem capacitância estável, alta resistência de isolamento e bom desempenho dielétrico. Eles abordam a lacuna crítica de desempenho enfrentada pelos filmes tradicionais de polipropileno (PP) acima de 105°C.

Capacitores construídos com filmes Elcres HTV150A metalizados de 3 e 5 µm passam em testes elétricos padrão e de vida útil a 150°C por 2.000 horas com baixa alteração de capacitância e resistência de isolamento estável. Outras propriedades importantes citadas por Sabic incluem alta resistência à ruptura em toda a faixa de temperatura, boa autocura e excelente adesão ao alumínio e zinco durante a metalização. O filme foi validado pelos clientes para uso com eletrodos metalizados e de folha metálica.

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