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未来10大潜力新材料特种膜
发布人: 和记娱h88 来源: 和记娱乐官方网登录注册 发布时间: 2021-02-03 07:28

  材料工业是国民经济的基础产业,尤其新兴材料,将会给工业带来性变革。新材料是材料工业发展的先导,是重要的战略性新兴产业。21世纪的今天,科技迅猛发展,新材料产业升级、材料更新换代步伐加快。

  未来最具潜力的10大新材料特种膜有哪些? 他们现在的研发和应用市场又如何?本文带领您了解膜市场。

  首先,我们要介绍光学膜。光学膜由薄的分层介质构成,是通过界面光束的一类光学介质材料。光学薄膜的应用始于20世纪30年代。现代,光学薄膜已广泛用于光学和光电子技术领域,制造各种光学仪器。光学膜是在光学基膜基础上加工完成的,光学基膜主要以聚酯切片为主要原材料,因需满足高透光率、低雾度、高亮度等性能要求,所以光学基膜为聚酯薄膜行业技术壁垒较高的领域。

  在光学膜生产供应方面,全球高度垄断,主要由日本的东丽、三菱树脂、东洋纺,韩国的 SKC,美国的3M等生产供应,日韩企业对光学级PET薄膜的垄断,形成了在光学功能膜市场的领导地位。

  柔性PI膜是耐高温可达400摄氏度以上的有机高材料之一,长期使用温度在200~300摄氏度之间,无明显熔点,具备高绝缘性能,在隔膜材料中性能极佳。它具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性等特殊属性,因此可取代传统的ITO玻璃,大量应用在可折叠手机里的基板、盖板和触控材料。其中PI在柔性OLED里主要应用于基板材料和辅材,CPI(透明PI)主要应用盖板材料和触控材料。

  PI产业链包括上游PI树脂和基膜的制成,以及精密涂布和后道加工程序,其中树脂和基膜的制成是壁垒最高的环节,目前全球比较领先的公司有日本宇部、韩国科隆等国际大企业。目前中国大约有50家PI薄膜制造厂商,随着柔性屏手机的爆发和其他消费电子产品的大量应用功能,PI有望成为新材料中的“新贵”。

  偏光片PVA膜是电子显示行业的上游关键材料之一,其本质为一种复合膜,主要由PVA膜、TAC膜、压敏胶、离型膜和膜等复合而成。其中PVA膜是偏光片实现偏光功能的核心材料,决定了偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。国家发改委发布的《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》对偏光片及配套膜材料提出了明确的发展目标,主要包括TFT-LCD用偏光片和配套醋酸纤维素(TAC)膜、聚乙烯醇(PVA)膜等。文件指出,偏振度可根据用户需求在95~100%定制调整,综合性能达到高世代(6代以上)TFT液晶显示器配套需求;偏光片用光学聚酯基膜透光率大于88%,雾度小于1%,综合性能满足偏光片配套需求;单套装置规模达到1000万平方米/年。2020年国内偏光片市场规模有望达到53亿美元,占全球市场份额的40%左右。

  高性能水汽阻隔膜是近年来全球各大材料公司争先研发和布局的前沿核心材料,没有高等级的水汽阻隔膜产品,柔性显示、柔性电子、柔性照明、柔性光伏、柔性传感等下游柔性产业将难以启动。在即将到来的物联网时代,传感器将无处不在,水汽阻隔膜将引领传感器柔性化、轻量化和可穿戴化,以柔性印刷电子为基础的柔性传用前景广阔,包括红感、机器人传感,智能穿戴传感,生物医疗传感等,印刷电子一旦爆发,对水汽阻隔膜的需求同样十分巨大。目前,国内由康得新自主研发的全球首条卷绕式大宽幅高性能封装阻隔膜生产线成功投产,水汽阻隔WVTR值可达到10-6克/平方米/天,这是当今业内性能等级最高的封装阻隔膜。在康得新成功实现量产之前,高等级水汽阻隔膜仅有美、日个别厂商可以少量供货,但产品结构复杂、良率及产能较低,价格昂贵,成为制约国内上述柔性市场发展的主要瓶颈。康得新高性能水汽阻隔膜的成功投产,彻底解决了国内柔性产业发展所面临的核心材料瓶颈,将带动我国柔性产业实现全面崛起。

  异方性导电胶膜(anisotropicconductivefilm;acf)是一种基材a与基材b之间涂布贴合,限定电流只能由垂直轴z方向流通于基材a、b之间的一种特殊涂布物质,兼具单向导电及胶合固定的功能,可以解决一些以往连接器无法处理的细微导线连接问题。

  如今电子产品正朝着便携式、小型化的方向发展,这对电组装技术提出了更高的要求,而传统的锡焊封装材料和技术已无法满足行业的发展需要。异方性导电膜的出现彻底打破了传统封装材料和工艺的局限性,完全满足了现代大规模集成电微电子的封装要求。

  ACF属于高技术功能性材料,目前全球85%以上的ACF市场份额被日本占据。ACF产业化的技术难度高,各个国家一直对相关技术进行严密,中国苏州微邦材料科技有限公司却研发出适用于手机及其他电子产品的导电胶膜,并获得了国家专利技术。就目前全球ACF市场来看,苏州微邦研制生产的ACF产品已经与Sony、Hitachi等国外ACF品牌形成行业鼎立之势,并广泛使用于摄录放影机,笔记型计算机,移动终端或个人数字处理器等电子设备生产当中。

  特种光学聚酯膜:为改变光学零件表面光学特性而镀在光学零件表面上的一层或多层膜就是光学PET薄膜。光学PET薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4种。光学级聚酯薄膜具有低雾度和高透光率、表面光洁度高、厚度公差小等出色的光学性能,主要用于高端液晶显示器材中的扩散膜、增亮膜、反射膜、抗静电膜、触摸屏中的膜以及软性显示器用膜等领域。液晶面板上游原材料中,光学膜在背光模组、偏光片、液晶材料中均有使用。液晶显示是目前主流的平板显示技术,广泛应用于液晶电视、笔记本电脑、显示器和手机等领域。而在整个TFT-LCD生产过程中,光学薄膜的需求总面积大约是面板的15-20倍,成本约占液晶面板的15~20%。中国正在成为世界上最大的平板显示器材生产大国,与此同时,国内触摸屏行业爆发式增长,促使光学薄膜的需求量迅猛提高,光学薄膜已成为光电产业链前端最为重要的战略原材料之一。

  高导热石墨膜是近年利用石墨的优异导热性能开发的新型散热材料。该产品是在特殊烧结条件下对基于碳材料的高薄膜反复进行热处理加工,而制成的导热率极高的片状材料。石墨膜具有独特的晶粒取向,沿两个方向均匀导热,片层状结构可很好地适应任何表面,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。广泛应用于:笔记本电脑、智能手机、LED灯和可穿戴设备等。

  未来智能手机市场将仍保持超过10%的增长率,对高导热石墨膜需求极高。同时,在Win10、超大屏等新趋势下,平板电脑的出货量也进一步提升。可穿戴设备也蓬勃发展。目前该行业主要参与者为日本松下,美国Graftech、日本Kaneka和碳元科技,行业集中度较高。

  质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)是质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)的核心部件,对电池性能起着关键作用。它不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜;nafion重铸膜;非氟聚合物质子交换膜;新型复合质子交换膜等。迄今最常用的质子交换膜(PEMFC)仍然是美国杜邦公司的Nafion®膜,具有质子电导率高和化学稳定性好的优点,目前PEMFC大多采用Nafion®等全氟磺酸膜,国内装配PEMFC所用的PEM主要依靠进口。

  铝塑膜所要求的指标很多,其中最重要的指标也是与普通复合膜不同的地方是①极高的阻隔性;②良好的冷冲压成型性;③耐穿刺性;④耐电解液稳定性;⑤电性能(包括绝缘性)。

  与软包需求急速升温相左的是,国产铝塑膜在动力电池领域实现进口替代依旧缓慢。捷威动力电芯开发室经理马华博士表示,国产铝塑膜在可靠性方面和进口产品仍然有些差距,且成本也不是很低,捷威动力也在做验证和持续关注中。业内人士一致认为,从3C到动力,铝塑膜的国产化替代趋势将与隔膜相似,随着2019年补贴进一步退坡,国产铝塑膜需求或逐渐起量,并且有望在专用车领域率先。

  反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。反渗透膜广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。(文:德利)

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