Publicação
Estudo e caracterização de resinas epóxi com elevada condutividade térmica
| Resumo: | A constante evolução tecnológica tem impulsionado a necessidade de desenvolver componentes que respondam às exigências atuais do mercado. Produtos mais baratos, de dimensões reduzidas e com a capacidade de dissipar calor de forma eficiente são algumas das características ambicionáveis pela indústria automóvel, onde está inserida a Vishay Eletrónica Portugal Lda, responsável por produzir condensadores de filme metalizado. Para assegurar o isolamento elétrico destes condensadores, são utilizadas resinas epóxi, materiais poliméricos termoendurecíveis caracterizados pelo seu baixo coeficiente de condutividade térmica, limitando a sua capacidade de dissipar calor eficientemente. Com o intuito de otimizar esta dissipação térmica e prolongar a vida útil dos condensadores, foi proposta a viabilidade de integração de uma resina epóxi com elevada condutividade térmica, tendo em consideração que nestes condensadores a resina epóxi exerce uma função de isolador elétrico. Inicialmente obteve-se junto dos principais fornecedores da empresa duas resinas epóxi com um elevado coeficiente de condutividade térmica e, após obtidas, foram estudadas e comparadas através de técnicas de caracterização como Espetroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier, Calorimetria Diferencial de Varrimento, Microscopia Eletrónica de Varrimento acoplada com Espetroscopia de raios x por Dispersão de Energia e Espetroscopia de Raman. Complementarmente realizaram-se testes industriais obrigatórios na indústria, onde nos testes mais críticos, os condensadores encapsulados com as novas resinas falharam. Adicionalmente, foi conduzida uma simulação em condições operacionais reais, com o intuito de comparar o desempenho térmico de condensadores com as novas resinas epóxi, face às formulações já existentes na empresa. Os resultados obtidos constataram que, embora a incorporação imediata de uma resina epóxi com elevada condutividade térmica no processo produtivo da VEP não seja viável, obtiveram-se bases sólidas para uma futura integração destas resinas no setor automóvel. |
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| Autores principais: | Coelho, João Lages |
| Assunto: | Resina epóxi Condutividade térmica Condensadores Cargas Epoxy resin Thermal conductivity Capacitors Fillers |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A constante evolução tecnológica tem impulsionado a necessidade de desenvolver componentes que respondam às exigências atuais do mercado. Produtos mais baratos, de dimensões reduzidas e com a capacidade de dissipar calor de forma eficiente são algumas das características ambicionáveis pela indústria automóvel, onde está inserida a Vishay Eletrónica Portugal Lda, responsável por produzir condensadores de filme metalizado. Para assegurar o isolamento elétrico destes condensadores, são utilizadas resinas epóxi, materiais poliméricos termoendurecíveis caracterizados pelo seu baixo coeficiente de condutividade térmica, limitando a sua capacidade de dissipar calor eficientemente. Com o intuito de otimizar esta dissipação térmica e prolongar a vida útil dos condensadores, foi proposta a viabilidade de integração de uma resina epóxi com elevada condutividade térmica, tendo em consideração que nestes condensadores a resina epóxi exerce uma função de isolador elétrico. Inicialmente obteve-se junto dos principais fornecedores da empresa duas resinas epóxi com um elevado coeficiente de condutividade térmica e, após obtidas, foram estudadas e comparadas através de técnicas de caracterização como Espetroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier, Calorimetria Diferencial de Varrimento, Microscopia Eletrónica de Varrimento acoplada com Espetroscopia de raios x por Dispersão de Energia e Espetroscopia de Raman. Complementarmente realizaram-se testes industriais obrigatórios na indústria, onde nos testes mais críticos, os condensadores encapsulados com as novas resinas falharam. Adicionalmente, foi conduzida uma simulação em condições operacionais reais, com o intuito de comparar o desempenho térmico de condensadores com as novas resinas epóxi, face às formulações já existentes na empresa. Os resultados obtidos constataram que, embora a incorporação imediata de uma resina epóxi com elevada condutividade térmica no processo produtivo da VEP não seja viável, obtiveram-se bases sólidas para uma futura integração destas resinas no setor automóvel. |
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