一, Luonnonkuitujen geenit, jotka imevät kosteutta: niiden fyysisestä rakenteesta siihen, miten ne reagoivat ympäristöön
Valettu massa on valmistettu luonnollisista kasvikuiduista, mukaan lukien sokeriruokosokerista, jätepaperista ja bambukuidusta. Sen kolmiulotteinen-verkkokuiturakenne antaa sille erityisiä ominaisuuksia, jotka saavat sen imemään kosteutta. Kuidun pinnalla on paljon polaarisia ryhmiä, kuten hydroksyyliryhmiä (-OH). Nämä ryhmät voivat muodostaa vetysidoksia vesimolekyylien kanssa ja imeä aktiivisesti kosteutta ilmasta, kun ilma on kosteaa. Kokeelliset tiedot osoittavat, että käsittelemätön natiivimassamuovaus voi saavuttaa 12,3 %:n kosteuden absorptionopeuden 24 tunnissa 90 %:n kosteusolosuhteissa, mikä johtaa 65 %:n alenemiseen materiaalin lujuudessa. Tämä ominaisuus vaikeutti sen käyttöä sähköpakkauksissa.
Elektroniikkatuotteiden kosteuden imeytymisen mahdolliset vaarat:
Osien syöpyminen: Kun kosteus on yli 60 %, metallikoskettimet voivat hapettua, mikä tekee kosketuksesta huonon.
Staattisen sähkön kertyminen: Kun kuidut imevät kosteutta, niiden pintavastus laskee, mikä voi johtaa sähköstaattisen purkauksen (ESD) onnettomuuksiin.
Rakenteellinen vika: Kun pehmustetyyny imee kosteutta, se muuttaa muotoaan, mikä tekee siitä vähemmän tehokasta suojaamaan maanjäristyksiä vastaan siirrettäessä.
2, Teknologinen läpimurto: muutos passiivisesta kosteuden imemisestä sen aktiiviseen pysäyttämiseen
Teollisuus on rakentanut kolmiulotteisen kosteudenkestävän järjestelmän estääkseen kosteuden pääsyn sisään. Tämä tehtiin kolmella päämenetelmällä: vaihtamalla materiaaleja, keksimällä uusia prosesseja ja parantamalla rakennetta.
1. Kuitujen hydrofobinen muuttaminen: vedenpitävä este molekyylitasolla
Kemiallinen oksastustekniikka lisää hydrofobisia ryhmiä, mukaan lukien fluorihiiliketjuja ja siloksaaneja, kuitujen pintaan. Tämä estää vesimolekyylejä tarttumasta hydroksyyliryhmiin. Esimerkiksi yritys valmisti paperimuovipuhdistimen, joka voi muuttaa kuitujen pintakosketuskulman 0 astetta 120 asteeseen. Kosteuden absorptioaste laskee 12,3 %:sta 4,5 %:iin 24 tunnin ajan 90 %:n kosteusasteisessa huoneessa, kun taas lujuuden säilyvyysaste nousee 35 %:sta 85 %:iin. Tätä menetelmää on käytetty Huawei Mate 60 -akkujen pakkaamiseen. Lisäämällä tahnaan muuntajia, sisäpakkaus sai IPX3-vedenpitävyysluokituksen.
2. Nanopinnoitustekniikka: "näkymätön haarniska" pintojen suojaamiseen
Valetun massan pinta peitettiin nanohydrofobisella kerroksella käyttäen joko plasmaruiskutus- tai sooligeelitekniikkaa. Esimerkiksi Apple iPhone 15:n pakkauksessa on nanohydrofobinen pinnoite hiilimustaa johtavalla aineella. Tämä pinnoite ei ainoastaan suojaa staattiselta sähköltä, jonka pintavastus on alle 10 ⁹ Ω, vaan se tekee puhelimesta myös vesitiiviin IPX4-tasolle 150 asteen kosketuskulmalla. Tämä pinnoite kestää yli 500 kertaa tavallisten pintapinnoitteiden kitkaa (<100 times).
3. Rakenteellisen optimoinnin suunnittelu: "Mikroympäristön ohjaus" kosteuden säätelyyn
Käytä simulointityökaluja parantaaksesi pakkausrakennetta ja lisää hengittäviä reikiä ja kammioita kuivausaineelle tärkeisiin paikkoihin. Esimerkiksi Teslan latausasemien pakkauksissa on kaksinkertainen-massan muovausrakenne. Ulompi kerros on vahvistettu johtavilla kuiduilla, jotka suojaavat iskuilta, ja sisäkerroksessa on hunajakennon muotoiset hengittävät kanavat ja silikonikuivausaine, joka pitää pakkauksen sisällä olevan kosteuden 40–50 %, mikä täyttää IP65-suojaustason vaatimukset.
3, Teollisuussovellus: täydellinen skenaariotestaus kulutuselektroniikasta teollisuuslaitteisiin
Valetun massan kosteudenkestävä-teknologia on päässyt moniin elektroniikkateollisuuden ketjun osiin. Sen kestävyys on osoitettu tiukoilla testeillä ja todellisilla-esimerkeillä.
1. Kulutuselektroniikka: "suojakilpi" osille, joiden on oltava erittäin tarkkoja
Matkapuhelimen pakkaus: Yhden tuotemerkin kameramoduuli naarmuuntui sähköstaattisen adsorption takia, mikä maksoi yritykselle yli 8 miljoonaa yuania vuodessa. Kun käytettiin 4:3 grafiitti/hiilimusta johtavia kuituja, pintavastus laski arvoon 10 ⁴ Ω ja tuotteen saanto nousi 92 %:sta 98,5 %:iin.
Kuulokkeiden pakkaus: Cochlear sisäkorvaistutteiden pakkaus on valmistettu massasta, joka on sekä antibakteerista että anti-staattista, jonka pintavastus on < 10 ΩΩ, ja se on päällystetty nanohopea-ioneilla. Sitä voidaan säilyttää paikassa, jossa on 85 % kosteus 72 tuntia menettämättä työkykyään.
2. Teollisuuslaitteet: "seisminen linnoitus" suurille osille
Tesla käyttää kosteudenkestävää massamuovausta{0}}täyttöpinojen pakkaamiseen, ja se on läpäissyt ISTA 3A -kuljetustestin. Sisäosat eivät ole ruostuneet eikä rakenne ole muuttanut muotoaan 1000 kilometrin kuljetuksen jälkeen 90 % kosteudessa.
Palvelinpakkaus: Lenovo ThinkSystem -palvelinpakkauksessa käytetään tyhjiöadsorptiomuovaustekniikkaa. Seinämän paksuus on tasainen 0,1 mm:n sisällä, ja pakkauksessa on kosteusanturikortit, jotka pitävät kosteutta silmällä kuljetuksen aikana.
3. Lääketieteellinen elektroniikka: puhtaiden paikkojen "vartija".
Medtronicin insuliinipumpun pakkaus on valmistettu biopohjaisista kosteudenpitävistä{0}}materiaaleista, ja se on saanut ISO 13485 -lääketieteellisen sertifikaatin. Sitä voidaan säilyttää paikassa, jossa kosteus on 75 % 30 päivää, ja pakkauksen sisällä oleva kosteus ei muutu enempää kuin 5 %, jotta laite pysyy steriilinä.
