釩鈦“AI+材料”啟示:國產(chǎn)膠未來優(yōu)化路徑
隨著人工智能驅(qū)動(dòng)科學(xué)研究(AI for Science)成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵方向,攀鋼團(tuán)隊(duì)通過AI技術(shù)將釩鈦新材料研發(fā)實(shí)驗(yàn)批次從200次減至20次的實(shí)踐,以及國際學(xué)界用機(jī)器學(xué)習(xí)加速膠粘劑性能優(yōu)化的探索,為材料行業(yè)提供了“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新”的清晰范式。作為深耕半導(dǎo)體及電子領(lǐng)域的導(dǎo)熱粘接服務(wù)商與深圳導(dǎo)熱材料廠家,帕克威樂新材料(PARKWELLER)立足現(xiàn)有19款國產(chǎn)膠的技術(shù)積累,借鑒這些前沿實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),希望以“AI賦能+場景適配”為關(guān)鍵的未來優(yōu)化方向,聚焦導(dǎo)熱材料與膠粘劑的導(dǎo)熱效率、粘接可靠性、環(huán)境適應(yīng)性三大維度,推動(dòng)國產(chǎn)膠向“更優(yōu)性能、更穩(wěn)品質(zhì)、更寬適配”迭代升級(jí)。
一、研發(fā)端:借鑒AI驅(qū)動(dòng)研發(fā)模式,突破19款國產(chǎn)膠性能瓶頸
攀鋼團(tuán)隊(duì)“挖掘歷史數(shù)據(jù)-構(gòu)建AI模型-虛擬研發(fā)驗(yàn)證”的關(guān)鍵邏輯,為導(dǎo)熱粘接服務(wù)商帕克威樂優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品提供了關(guān)鍵啟示。公司認(rèn)為可以聯(lián)合高校科研力量,擴(kuò)充“材料成分-生產(chǎn)工藝-產(chǎn)品性能”數(shù)據(jù)庫,整合19款國產(chǎn)膠歷年配方參數(shù)與應(yīng)用反饋數(shù)據(jù),通過機(jī)器學(xué)習(xí)解決“成分-結(jié)構(gòu)-性能”的非線性關(guān)聯(lián),減少傳統(tǒng)試錯(cuò)成本,針對(duì)性突破導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱粘接膜等關(guān)鍵產(chǎn)品的性能短板。
1.導(dǎo)熱材料系列:聚焦“高效導(dǎo)熱+穩(wěn)定適配”優(yōu)化
作為深圳導(dǎo)熱材料廠家的關(guān)鍵產(chǎn)品矩陣,帕克威樂導(dǎo)熱材料的優(yōu)化將重點(diǎn)圍繞高頻場景需求展開:
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導(dǎo)熱粘接膜(TF-100-02):這款關(guān)鍵國產(chǎn)膠現(xiàn)有1.5 W/m·K導(dǎo)熱率、0.17mm超薄厚度及≥12KGf剪切強(qiáng)度,已適配MOS管與散熱器的粘接散熱需求。未來可以借鑒AI界面模擬技術(shù),優(yōu)化PI膜與導(dǎo)熱填料的結(jié)合狀態(tài),計(jì)劃將導(dǎo)熱率進(jìn)一步提升至15.0 W/m·K左右,同時(shí)探索縮短固化時(shí)間,讓這款導(dǎo)熱粘接膜在保持超薄特性的前提下,更適配AI健身設(shè)備、新能源汽車電控模塊等緊湊空間場景。
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12W導(dǎo)熱凝膠(TS 500-X2):作為光模塊高導(dǎo)熱膠的典型,這款導(dǎo)熱膠當(dāng)前12.0 W/m·K導(dǎo)熱率與<100ppm低揮發(fā)特性,已滿足5G基站、光模塊等高發(fā)熱場景需求。下一步也許可以參考機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化材料配比的思路,通過算法分析硅油與導(dǎo)熱顆粒的適配關(guān)系,計(jì)劃進(jìn)一步降低熱阻并嚴(yán)控低揮發(fā)指標(biāo),讓光模塊高導(dǎo)熱膠在高嚴(yán)苛環(huán)境下的服役穩(wěn)定性再升級(jí)。
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預(yù)固型導(dǎo)熱凝膠(TS 300-65):無需固化的特性已讓這款導(dǎo)熱材料適配不規(guī)則腔體填充需求,現(xiàn)有6.5 W/m·K導(dǎo)熱率與0.40℃·cm2/W熱阻表現(xiàn)穩(wěn)定。未來可以借助AI技術(shù)優(yōu)化觸變性能,縮小厚度偏差范圍,同時(shí)拓展導(dǎo)熱系數(shù)可選區(qū)間,覆蓋從“低熱流”到“高熱流”的多場景需求,進(jìn)一步豐富國產(chǎn)膠的場景適配能力。
2. 膠粘劑系列:以智能算法優(yōu)化配方與工藝
針對(duì)手機(jī)膠、汽車膠、AI設(shè)備膠等場景化需求,帕克威樂膠粘劑的優(yōu)化將聚焦“可靠性+適配性”雙提升:
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低溫固化環(huán)氧膠(EP 5101-17):作為典型的手機(jī)膠,現(xiàn)有60℃/120s固化速度與8MPa剪切強(qiáng)度,已適配攝像頭模組等熱敏元件粘接。未來可以通過算法迭代配方,探索在更低溫度下實(shí)現(xiàn)快速固化的可能性,同時(shí)保持穩(wěn)定的粘接強(qiáng)度,減少高溫對(duì)智能穿戴、手機(jī)攝像模組等敏感元件的影響,讓手機(jī)膠的適配性更多維度。
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磁芯粘接膠(EP 5101):這款適配工業(yè)電源的國產(chǎn)膠,當(dāng)前通過精確控制玻璃微球添加比例,已實(shí)現(xiàn)過兩次波峰焊后電感量穩(wěn)定。下一步可以借鑒AI輔助性能預(yù)測的思路,構(gòu)建“玻璃微球粒徑-膠層厚度-電感穩(wěn)定性”關(guān)聯(lián)模型,進(jìn)一步縮小溫度循環(huán)后電感量的偏差范圍,為AI設(shè)備膠的電感元件粘接提供更多推薦。
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導(dǎo)電膠(CA 1108):現(xiàn)有4.0×10?? Ω·m體積電阻率與160 W/m·K導(dǎo)熱率,已滿足觸控配件與芯片固定需求。未來可以通過AI優(yōu)化納米銀填料分散工藝,探索降低體積電阻率、提升導(dǎo)電導(dǎo)熱一致性的技術(shù)路徑,同時(shí)優(yōu)化固化條件以降低熱損傷風(fēng)險(xiǎn),為無人機(jī)膠的芯片粘接提供推薦方案。
依托現(xiàn)有TMA熱機(jī)械分析儀、FTIR傅里葉變換紅外光譜儀等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,導(dǎo)熱粘接服務(wù)商帕克威樂將為AI輔助研發(fā)提供硬件支撐,確保國產(chǎn)膠性能優(yōu)化的科學(xué)性與可靠性。
二、場景端:錨定新興需求,拓展國產(chǎn)膠適配邊界
隨著AI健身設(shè)備、新能源汽車、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的快速發(fā)展,新場景對(duì)導(dǎo)熱材料與膠粘劑提出了“抗振、耐溫、輕量化”等新要求。作為專業(yè)導(dǎo)熱粘接服務(wù)商,帕克威樂將以現(xiàn)有19款國產(chǎn)膠為基礎(chǔ),結(jié)合前沿技術(shù)啟示,定向優(yōu)化產(chǎn)品特性,實(shí)現(xiàn)“老產(chǎn)品適配新場景”的突破。
1.AI健身設(shè)備與無人機(jī)場景:強(qiáng)化“抗振+輕量化”特性
針對(duì)AI設(shè)備膠與無人機(jī)膠的特殊需求,關(guān)鍵產(chǎn)品優(yōu)化將聚焦環(huán)境適應(yīng)性:
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導(dǎo)熱粘接膜(TF-100-02):可以通過AI模擬振動(dòng)工況下的膠層應(yīng)力分布,優(yōu)化膠粘劑分子交聯(lián)密度,在保持0.17mm超薄厚度的同時(shí),提升粘接扭力,避免AI健身設(shè)備電機(jī)、無人機(jī)膠粘接部件因長期運(yùn)行導(dǎo)致的松動(dòng),讓這款導(dǎo)熱粘接膜同時(shí)適配兩大場景。
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超軟墊片(TP 400-20):這款導(dǎo)熱材料現(xiàn)有15 Shore 00硬度,已適配不規(guī)則填充需求。可以借鑒仿生材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路,優(yōu)化墊片孔隙率,在保持導(dǎo)熱性能的前提下減輕重量,既適配AI健身設(shè)備“輕量化”設(shè)計(jì),也滿足無人機(jī)機(jī)身部件的減重需求,拓寬導(dǎo)熱材料的場景邊界。
2. 新能源汽車場景:聚焦“耐溫+低滲”升級(jí)
作為汽車膠的關(guān)鍵供給方,帕克威樂可參考釩鈦產(chǎn)業(yè)“全生命周期服役性能評(píng)價(jià)”的思路,針對(duì)新能源汽車“高溫、高濕、高振動(dòng)”的工況特點(diǎn),優(yōu)化關(guān)鍵國產(chǎn)膠:
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雙組份導(dǎo)熱灌封膠(TC 200-40):這款主流汽車膠現(xiàn)有4.0 W/m·K導(dǎo)熱率與UL94 V-0阻燃等級(jí),已適配電控系統(tǒng)需求。未來可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析溫度對(duì)膠層老化的影響,優(yōu)化環(huán)氧樹脂與固化劑配比,提升長期耐溫性能,同時(shí)嚴(yán)控滲油率,避免對(duì)電池極片造成影響,讓汽車膠的可靠性更貼合車載場景。
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導(dǎo)熱粘接膠(TS 100-21):當(dāng)前2.0 W/m·K導(dǎo)熱率與3.5 MPa剪切強(qiáng)度,已滿足車載電源模塊散熱與固定需求。下一步可以探索通過材料改性,增強(qiáng)在-40℃~125℃寬溫區(qū)間內(nèi)的性能穩(wěn)定性,適配極端氣候下的新能源汽車使用場景,進(jìn)一步鞏固深圳導(dǎo)熱材料廠家在汽車膠領(lǐng)域的優(yōu)勢。
三、技術(shù)端:融合跨領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建國產(chǎn)膠高效優(yōu)化體系
除單一產(chǎn)品性能升級(jí)外,導(dǎo)熱粘接服務(wù)商帕克威樂還將整合AI驅(qū)動(dòng)研發(fā)、仿生設(shè)計(jì)等跨領(lǐng)域技術(shù)經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建國產(chǎn)膠快速優(yōu)化體系,推動(dòng)導(dǎo)熱材料與膠粘劑從“被動(dòng)適配”向“主動(dòng)響應(yīng)”轉(zhuǎn)型。
1. 仿生+AI:探索自適應(yīng)特性升級(jí)
借鑒自然界生物機(jī)制中汲取靈感的設(shè)計(jì)思路,計(jì)劃在現(xiàn)有國產(chǎn)膠中融入自適應(yīng)特性:
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針對(duì)導(dǎo)熱硅脂(EP 9650):這款常用導(dǎo)熱膠將探索加入溫度響應(yīng)型功能顆粒,可以通過AI優(yōu)化顆粒排列方式,實(shí)現(xiàn)低溫下便于涂抹、高溫下增強(qiáng)導(dǎo)熱效率的自適應(yīng)效果,提升在手機(jī)、AI設(shè)備等高低溫交替場景下的穩(wěn)定性,讓導(dǎo)熱膠更智能。
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針對(duì)超軟墊片(TP 400-20):參考多孔結(jié)構(gòu)的環(huán)境適應(yīng)機(jī)制,優(yōu)化孔隙設(shè)計(jì),可以提升產(chǎn)品在潮濕環(huán)境下的耐腐蝕性能,同時(shí)保持穩(wěn)定的導(dǎo)熱與緩沖效果,拓展戶外5G基站、無人機(jī)等復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用,讓導(dǎo)熱材料的環(huán)境耐受性更強(qiáng)。
2. 機(jī)器學(xué)習(xí)+自動(dòng)化:提升研發(fā)與生產(chǎn)效率
參考深勢科技等企業(yè)“AI+自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)”的實(shí)踐,深圳導(dǎo)熱材料廠家帕克威樂計(jì)劃搭建高效優(yōu)化平臺(tái):
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針對(duì)SMT貼片紅膠(EP 4114):可以通過算法快速匹配多元醇與固化劑的極好配比,在保持260℃耐高溫特性與10MPa剪切強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提升回流焊后元器件的定位精度,為手機(jī)膠、AI設(shè)備膠的批量生產(chǎn)提供更穩(wěn)定的國產(chǎn)膠方案。
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針對(duì)底部填充膠(EP 6112):可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測“粘度-填充速度-可靠性”的關(guān)聯(lián)關(guān)系,優(yōu)化點(diǎn)膠工藝參數(shù),提升芯片底部填充的均勻性與良率,為半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域提供更高效的國產(chǎn)膠支持。
四、生產(chǎn)與品質(zhì)端:強(qiáng)化智能管控,保障國產(chǎn)膠一致性
借鑒釩鈦產(chǎn)業(yè)“數(shù)字孿生+全生命周期評(píng)價(jià)”的模式,導(dǎo)熱粘接服務(wù)商帕克威樂希望進(jìn)一步提升生產(chǎn)智能化與品質(zhì)管控水平。在惠州6000㎡生產(chǎn)基地現(xiàn)有高精度設(shè)備基礎(chǔ)上,有可能探索引入數(shù)字孿生技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱粘接膜等生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、混合比例等關(guān)鍵參數(shù),通過AI算法自動(dòng)補(bǔ)償微小波動(dòng),確保國產(chǎn)膠批次一致性。
在品質(zhì)管控方面,公司將持續(xù)遵循ISO9001、ISO14001、IATF16949等管理體系,依托現(xiàn)有檢測設(shè)備構(gòu)建“生產(chǎn)-檢測-反饋-優(yōu)化”的閉環(huán)體系:常規(guī)性能測試端,Brookfield粘度測試儀、硬度測試儀、千分厚度測試儀等可精確檢測國產(chǎn)膠的基礎(chǔ)物理屬性;力學(xué)性能測試端,帶加熱功能的電子萬能試驗(yàn)機(jī)、推拉力計(jì)能評(píng)估導(dǎo)熱粘接膜、汽車膠的力學(xué)耐受能力;電性能測試端,介電常數(shù)測試儀、擊穿電壓測試儀可驗(yàn)證AI設(shè)備膠的電氣安全性;材料分析端,TMA、FTIR、DSC等設(shè)備能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱材料成分、熱特性的精確分析;可靠性測試端,高低溫濕熱試驗(yàn)箱、冷熱沖擊箱能模擬極端環(huán)境驗(yàn)證無人機(jī)膠、光模塊高導(dǎo)熱膠的穩(wěn)定性;熱學(xué)性能測試端,導(dǎo)熱系數(shù)測試儀則專門保障導(dǎo)熱膠的關(guān)鍵性能達(dá)標(biāo)。這套全維度檢測矩陣,是深圳導(dǎo)熱材料廠家帕克威樂保障國產(chǎn)膠品質(zhì)、支撐未來優(yōu)化方向落地的關(guān)鍵硬件基礎(chǔ)。
五、企業(yè)根基:19款國產(chǎn)膠的場景化布局
這些國產(chǎn)膠多維度應(yīng)用于芯片、光通訊(適配光模塊高導(dǎo)熱膠)、手機(jī)(適配手機(jī)膠)、平板電腦、攝像模組、平板顯示器、5G基站電源、工業(yè)電源、新能源汽車電子組件(適配汽車膠)、AI設(shè)備(適配AI設(shè)備膠)、無人機(jī)(適配無人機(jī)膠)等領(lǐng)域,能為客戶提供導(dǎo)熱、粘接、密封、灌封等多維度一體化解決方案,也為導(dǎo)熱粘接服務(wù)商帕克威樂借鑒釩鈦“AI+材料”經(jīng)驗(yàn)推進(jìn)產(chǎn)品優(yōu)化,奠定了扎實(shí)的產(chǎn)品與市場基礎(chǔ)。
未來展望:以技術(shù)啟示為錨,打造國產(chǎn)膠旗幟
從攀鋼的AI縮短研發(fā)周期,到國際學(xué)界的機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化實(shí)踐,前沿技術(shù)為深圳導(dǎo)熱材料廠家帕克威樂的國產(chǎn)膠升級(jí)提供了明確路徑。作為擁有19款國產(chǎn)膠的高新丨技術(shù)企業(yè),帕克威樂將在未來2-3年內(nèi)逐步落地上述優(yōu)化方向:先通過AI技術(shù)完成導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱粘接膜等關(guān)鍵產(chǎn)品的性能突破,再結(jié)合手機(jī)膠、汽車膠、AI設(shè)備膠等場景需求拓展產(chǎn)品特性,至終實(shí)現(xiàn)“研發(fā)高效化、產(chǎn)品精確化、服務(wù)專業(yè)化”的目標(biāo)。