當(dāng)下,5G工業(yè)專網(wǎng)加速落地、工業(yè)4.0深度滲透、國(guó)產(chǎn)替代政策持續(xù)加碼,工業(yè)通信設(shè)備正朝著小型化、高密度、高功率的方向快速迭代,芯片功耗大幅提升,散熱問題成為制約設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的“卡脖子”難題——一旦散熱不及時(shí),除了會(huì)導(dǎo)致設(shè)備性能衰減、壽命縮短,還可能引發(fā)停機(jī)故障,造成不小的經(jīng)濟(jì)損失。與此同時(shí),工業(yè)設(shè)備寬溫運(yùn)行、長(zhǎng)期無間斷工作的特性,對(duì)導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率、耐溫性、絕緣性提出了更高要求,國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱材料憑借性能對(duì)標(biāo)、成本可控、供應(yīng)鏈穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì),正逐步取代傳統(tǒng)進(jìn)口產(chǎn)品,成為工業(yè)通信行業(yè)的新選擇。
在工業(yè)通信領(lǐng)域,這樣的場(chǎng)景早已屢見不鮮:工業(yè)園區(qū)交換機(jī)集群長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行,主控芯片持續(xù)發(fā)熱導(dǎo)致頻繁卡頓,更換適配的高導(dǎo)熱材料后,設(shè)備運(yùn)行溫度下降,穩(wěn)定性提升;5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)面臨戶外寬溫環(huán)境散熱難題,選用專屬導(dǎo)熱凝膠后,實(shí)現(xiàn)-40℃~85℃環(huán)境下長(zhǎng)期無故障運(yùn)行,運(yùn)維成本降低。
國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱材料在崛起,而帕克威樂作為專注于導(dǎo)熱材料定制的服務(wù)商,正以高性價(jià)比高導(dǎo)熱產(chǎn)品,賦能工業(yè)通信設(shè)備升級(jí),助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
熱點(diǎn)聚焦|工業(yè)通信進(jìn)入“散熱剛需期”,國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱迎來黃金機(jī)遇
1.1 多重行業(yè)熱點(diǎn)疊加,導(dǎo)熱需求迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)
當(dāng)前,工業(yè)通信行業(yè)迎來多重?zé)狳c(diǎn)共振,直接推動(dòng)導(dǎo)熱材料需求飆升。一是5G工業(yè)專網(wǎng)規(guī)?;渴穑I(yè)路由器、邊緣網(wǎng)關(guān)、光通信模塊等設(shè)備功耗密度突破20W/cm2,傳統(tǒng)導(dǎo)熱方案已無法滿足散熱需求,高導(dǎo)熱、低阻材料成為剛需;二是工業(yè)4.0推動(dòng)智能工廠建設(shè),工業(yè)交換機(jī)、PLC/DCS、工業(yè)電源等設(shè)備高密度安裝,通風(fēng)受限導(dǎo)致熱量堆積,對(duì)導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率和空間適配性提出更高要求;三是國(guó)產(chǎn)替代政策持續(xù)深化,關(guān)鍵材料自主可控成為企業(yè)戰(zhàn)略,國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱材料憑借本土化優(yōu)勢(shì),逐步打破技術(shù)壟斷;四是寬禁帶半導(dǎo)體(SiC/GaN)普及,功率器件工作溫度提升50℃,耐高溫導(dǎo)熱材料需求激增。
此外,工業(yè)設(shè)備長(zhǎng)壽命要求(MTBF達(dá)10萬(wàn)小時(shí))、寬溫環(huán)境(-40℃~85℃)的適配需求,進(jìn)一步推動(dòng)導(dǎo)熱材料向“高效化、耐溫化、絕緣化”升級(jí),而帕克威樂全系列導(dǎo)熱產(chǎn)品,匹配這些行業(yè)熱點(diǎn)需求,成為工業(yè)通信的伙伴。
1.2 痛點(diǎn)凸顯,國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱成為破局關(guān)鍵
工業(yè)通信設(shè)備的散熱痛點(diǎn),本質(zhì)上是“導(dǎo)熱效率不足、環(huán)境適配性差、成本居高不下”三大難題。傳統(tǒng)進(jìn)口導(dǎo)熱材料雖性能穩(wěn)定,但價(jià)格偏高、交期漫長(zhǎng),且難以快速響應(yīng)國(guó)內(nèi)企業(yè)的定制化需求;而部分低端國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱材料,存在導(dǎo)熱效率低、耐溫性差、長(zhǎng)期使用易失效等問題,無法適配工業(yè)設(shè)備的嚴(yán)苛要求。
在此背景下,帕克威樂立足工業(yè)通信場(chǎng)景,打造全系列高性能導(dǎo)熱產(chǎn)品,既實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)熱性能與進(jìn)口產(chǎn)品對(duì)標(biāo),又具備成本可控、交期穩(wěn)定、定制靈活的優(yōu)勢(shì),解決痛點(diǎn),助力降本增效的同時(shí),實(shí)現(xiàn)設(shè)備散熱升級(jí),加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。
場(chǎng)景深耕|聚焦工業(yè)通信設(shè)備,帕克威樂導(dǎo)熱方案適配
工業(yè)通信設(shè)備品類繁多,不同設(shè)備的散熱痛點(diǎn)、導(dǎo)熱需求差異較大。帕克威樂以場(chǎng)景為關(guān)鍵,針對(duì)工業(yè)交換機(jī)、5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)電源等設(shè)備,適配設(shè)備運(yùn)行場(chǎng)景。
2.1 工業(yè)交換機(jī):高密度散熱,筑牢設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行防線
工業(yè)交換機(jī)是工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的樞紐,主控芯片、MAC交換模塊、電源模塊是主要熱源,且設(shè)備多為高密度安裝、密封設(shè)計(jì),通風(fēng)受限,熱量易堆積,若導(dǎo)熱不及時(shí),會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸不穩(wěn)定、設(shè)備壽命縮短。針對(duì)這一場(chǎng)景,帕克威樂推出高適配高導(dǎo)熱產(chǎn)品,解決散熱痛點(diǎn)。
適配1:導(dǎo)熱絕緣膜 TF-200系列,包含TF-200-30(導(dǎo)熱系數(shù)3.0 W/m?K)和TF-200-50(導(dǎo)熱系數(shù)5.0 W/m?K)兩款型號(hào),兼具優(yōu)異的導(dǎo)熱性與絕緣性,耐電壓至高可達(dá)9000V(TF-200-50,0.3mm厚度),可直接貼合交換機(jī)內(nèi)部功率器件與散熱片,快速傳導(dǎo)熱量,同時(shí)起到絕緣保護(hù)作用,適配交換機(jī)密封、高密度的安裝場(chǎng)景,無需額外占用空間,操作簡(jiǎn)便且支持定制形狀與尺寸。
適配2:導(dǎo)熱墊片 TP100/TP400系列,導(dǎo)熱系數(shù)覆蓋1.0~10.0W/m?K,其中TP100-X0導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)10.0W/m?K,具備低滲油、低揮發(fā)特性,阻燃等級(jí)達(dá)UL94-V0,可填充交換機(jī)內(nèi)部元器件與散熱片之間的間隙,無論是微小間隙還是較大間隙,都能實(shí)現(xiàn)高效導(dǎo)熱,同時(shí)適配設(shè)備震動(dòng)環(huán)境,長(zhǎng)期使用不失效,匹配工業(yè)交換機(jī)長(zhǎng)期無間斷運(yùn)行的需求。
適配3:導(dǎo)熱硅脂 SC9600系列,導(dǎo)熱系數(shù)可選1~6.2W/m?K,其中SC9660導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)6.2W/m?K,SC9636熱阻低至0.11℃?cm2/W,長(zhǎng)期使用不易發(fā)干、不粉化,可直接涂抹在交換機(jī)主控芯片與散熱片之間,填充微米級(jí)間隙,降低接觸熱阻,快速帶走芯片熱量,適配交換機(jī)高功率、高密度的散熱需求,同時(shí)支持相變型快速導(dǎo)熱,提升散熱效率。
2.2 5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)/光模塊:寬溫低阻,適配極端環(huán)境散熱
5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)、光通信模塊是5G工業(yè)專網(wǎng)的重要組件,多部署在戶外或邊緣場(chǎng)景,面臨-40℃~85℃的寬溫環(huán)境,且設(shè)備小型化、功耗密度高,對(duì)導(dǎo)熱材料的耐溫性、導(dǎo)熱效率、工藝適配性要求極高——既要能在極端溫度下保持導(dǎo)熱性能穩(wěn)定,又要適配微小間隙填充,兼顧自動(dòng)點(diǎn)膠工藝,提升生產(chǎn)效率。
適配1:單組份可固化導(dǎo)熱凝膠 TS500系列,熱固化型設(shè)計(jì),兼具高導(dǎo)熱系數(shù)與高擠出速率,其中TS500-X2導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)12W/m?K,TS500-80熱阻低至0.36℃?cm2/W,低滲油(D4-D10<100ppm)、低揮發(fā),阻燃等級(jí)達(dá)UL94-V0,固化條件靈活(多為30min@100℃或60min@100℃),在20psi壓力下的厚度覆蓋60-160μm,可填充5G網(wǎng)關(guān)、光模塊內(nèi)部芯片與散熱結(jié)構(gòu)的微小間隙,導(dǎo)熱效率拉滿,同時(shí)適配寬溫環(huán)境,在-40℃~85℃范圍內(nèi)性能無衰減,匹配戶外邊緣設(shè)備的散熱需求。
適配2:單組分預(yù)固化導(dǎo)熱凝膠 TS300系列,預(yù)固化設(shè)計(jì),使用時(shí)無需額外固化操作,開箱即可點(diǎn)膠,適配微小到較大間隙的散熱填充場(chǎng)景。該系列導(dǎo)熱系數(shù)至高達(dá)7.0W/m?K(TS300-70),熱阻至低只0.40℃?cm2/W(TS300-65),觸變性好、粘度低,既適合人工點(diǎn)膠,也兼容自動(dòng)點(diǎn)膠工藝,其中TS300-36擠出速率達(dá)60g/min,大幅提升生產(chǎn)效率,同時(shí)結(jié)構(gòu)適應(yīng)性與表面貼附性優(yōu)異,長(zhǎng)期使用不會(huì)發(fā)干,適配5G網(wǎng)關(guān)、光模塊的小型化、高可靠性散熱需求,呼應(yīng)5G工業(yè)專網(wǎng)加速落地的行業(yè)熱點(diǎn)。
2.3 工業(yè)電源/變頻器:高功率散熱,兼顧絕緣與工藝適配
工業(yè)電源、變頻器是工業(yè)通信設(shè)備的“動(dòng)力心臟”,功率模塊、整流橋是主要熱源,功率密度高達(dá)50W/cm2,高頻開關(guān)損耗產(chǎn)生大量熱量,且設(shè)備內(nèi)部高壓環(huán)境,對(duì)導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率、絕緣性、耐溫性要求極高,同時(shí)需要適配灌封、貼合等多種工藝,滿足批量生產(chǎn)需求。
適配1:雙組份導(dǎo)熱灌封膠 TC200系列,混合比例為A:B=1:1,支持常溫24h@25℃固化,也支持加熱急速固化(如TC200-F2只需10min@50℃即可快速固化),導(dǎo)熱系數(shù)覆蓋0.7-4.0W/m?K,其中TC200-40導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)4.0W/m?K,兼具優(yōu)異的絕緣性與柔韌性,低粘度、高流動(dòng)性,能填充工業(yè)電源、變頻器內(nèi)部的縫隙或不規(guī)則腔體,實(shí)現(xiàn)發(fā)熱部位與散熱部位的高效熱傳遞,同時(shí)發(fā)揮絕緣、減震作用,提升設(shè)備可靠性,阻燃等級(jí)達(dá)UL94-V0,適配工業(yè)電源、變頻器的整腔灌封工藝,兼顧批量生產(chǎn)效率。
適配2:導(dǎo)熱粘接膜 TF-100系列,包含TF-100(厚度0.23mm,170℃下20分鐘固化)和TF-100-02(厚度0.17mm,145℃下45分鐘固化)兩款型號(hào),導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)1.5 W/m?K,耐電壓達(dá)5000V,具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性與絕緣性,加熱固化后可緊密貼合工業(yè)電源MOS管、電源元件與散熱器,快速傳導(dǎo)熱量,同時(shí)適配電源模塊的高密度設(shè)計(jì),節(jié)約安裝空間,提升空間有效利用率,無需額外機(jī)械緊固,兼顧工藝便捷性。
適配3:導(dǎo)熱硅脂 SC9600系列低BLT款,如SC9651厚度只30μm、熱阻0.13℃?cm2/W,SC9654導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)5.4W/m?K且熱阻低至0.11℃?cm2/W,可直接涂抹在工業(yè)電源、變頻器的功率模塊與散熱片之間,薄厚度設(shè)計(jì)適配高密度安裝場(chǎng)景,快速帶走高頻開關(guān)產(chǎn)生的熱量,避免功率模塊過熱損壞,同時(shí)長(zhǎng)期使用不發(fā)干、不粉化,滿足工業(yè)電源、變頻器長(zhǎng)期無間斷運(yùn)行的需求。
行業(yè)FAQ|解決工業(yè)通信導(dǎo)熱選型痛點(diǎn),避坑指南請(qǐng)收好
在工業(yè)通信設(shè)備導(dǎo)熱材料選型過程中,很多企業(yè)會(huì)面臨“參數(shù)看不懂、場(chǎng)景不匹配、選型踩坑”等問題,結(jié)合行業(yè)高頻疑問,帕克威樂給出針對(duì)性解答,兼顧選型實(shí)用性與工藝適配性,幫助企業(yè)避開選型誤區(qū)。
3.1 問:工業(yè)通信設(shè)備選導(dǎo)熱材料,優(yōu)先看哪些參數(shù)?避坑重點(diǎn)是什么?
答:優(yōu)先看三大參數(shù),匹配場(chǎng)景需求:
① 導(dǎo)熱系數(shù):直接決定導(dǎo)熱效率,工業(yè)通信設(shè)備建議選擇導(dǎo)熱系數(shù)≥1.5W/m?K的產(chǎn)品,高功率設(shè)備(如變頻器、5G網(wǎng)關(guān))優(yōu)先選擇≥5W/m?K的產(chǎn)品(如TS500-X2、TP100-X0);
② 耐溫范圍:必須覆蓋工業(yè)設(shè)備常用的-40℃~85℃,避免低溫脆化、高溫失效;
③ 絕緣性:工業(yè)高壓設(shè)備(如工業(yè)電源、交換機(jī))需選擇耐電壓≥4000V的產(chǎn)品(如TF-200系列、TF-100系列)。
避坑重點(diǎn):切勿只看導(dǎo)熱系數(shù),忽略耐溫性和工藝適配性——比如戶外設(shè)備選用不耐低溫的導(dǎo)熱材料,會(huì)導(dǎo)致冬季導(dǎo)熱性能衰減;自動(dòng)化產(chǎn)線選用不適配點(diǎn)膠工藝的產(chǎn)品,會(huì)降低生產(chǎn)效率。同時(shí),避免盲目追求高導(dǎo)熱系數(shù),需結(jié)合設(shè)備功率、安裝空間選擇,避免成本浪費(fèi)。
3.2 問:寬溫環(huán)境(-40℃~85℃)下,如何選擇適配的導(dǎo)熱材料?
答:寬溫環(huán)境下,選擇“耐溫性強(qiáng)、導(dǎo)熱性能穩(wěn)定”的產(chǎn)品,優(yōu)先推薦這三類:
① 單組份可固化導(dǎo)熱凝膠 TS500系列:耐溫范圍覆蓋-40℃~150℃,導(dǎo)熱系數(shù)至高達(dá)12W/m?K,固化后性能穩(wěn)定,適配戶外5G網(wǎng)關(guān)、邊緣設(shè)備;
② 導(dǎo)熱墊片 TP400系列:超軟型設(shè)計(jì),耐溫性優(yōu)異,在-45℃~180℃范圍內(nèi)性能無衰減,可適配震動(dòng)環(huán)境下的間隙填充;
③ 導(dǎo)熱硅脂 SC9600系列:長(zhǎng)期使用不易發(fā)干、不粉化,耐溫范圍滿足-40℃~85℃,適配各類工業(yè)通信設(shè)備的芯片散熱,工藝適配性強(qiáng)。
3.3 問:不同功率的工業(yè)通信設(shè)備,導(dǎo)熱材料選型有什么技巧?
答:按功率梯度選型,兼顧導(dǎo)熱效率與成本,匹配工藝需求:
① 低功耗設(shè)備(如工業(yè)傳感器,<10W):選擇導(dǎo)熱硅脂 SC9600系列(1~3W/m?K),成本可控,操作簡(jiǎn)便,滿足基礎(chǔ)散熱需求;
② 中高功耗設(shè)備(如工業(yè)交換機(jī)、普通網(wǎng)關(guān),10-50W):選擇導(dǎo)熱凝膠 TS300系列(3~7W/m?K)或?qū)釅|片 TP100系列(3~8W/m?K),兼顧導(dǎo)熱效率與工藝適配,適配自動(dòng)化點(diǎn)膠或貼合工藝;
③ 高功耗設(shè)備(如5G網(wǎng)關(guān)、工業(yè)電源、變頻器,>50W):選擇高導(dǎo)熱產(chǎn)品,如導(dǎo)熱凝膠 TS500-X2(12W/m?K)、導(dǎo)熱墊片 TP100-X0(10W/m?K)、導(dǎo)熱灌封膠 TC200-40(4.0W/m?K),確保熱量快速傳導(dǎo),同時(shí)適配灌封、貼合等工藝,提升設(shè)備可靠性。
選型參考|帕克威樂導(dǎo)熱產(chǎn)品參數(shù)表
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產(chǎn)品名稱
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適配設(shè)備/場(chǎng)景
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型號(hào)
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導(dǎo)熱系數(shù)
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導(dǎo)熱優(yōu)勢(shì)
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導(dǎo)熱絕緣膜
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工業(yè)交換機(jī)、工業(yè)電源
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TF-200-30、TF-200-50
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3.0-5.0 W/m?K
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高絕緣(耐電壓至高9000V),導(dǎo)熱均勻,可定制形狀
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單組份可固化導(dǎo)熱凝膠
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5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)、光通信模塊
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TS500-X2、TS500-80
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至高12W/m?K
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低熱阻(至低0.36℃?cm2/W),低滲油,固化靈活
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單組分預(yù)固化導(dǎo)熱凝膠
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5G網(wǎng)關(guān)、工業(yè)板卡
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TS300-70、TS300-65
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至高7.0W/m?K
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無需額外固化,點(diǎn)膠效率高,適配多種間隙
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導(dǎo)熱墊片
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工業(yè)交換機(jī)、變頻器
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TP100-X0、TP400-20
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1.0-10.0 W/m?K
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低滲油,超軟適配,抗振動(dòng),可定制厚度
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導(dǎo)熱硅脂
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全品類工業(yè)通信設(shè)備芯片散熱
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SC9660、SC9636
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1.0-6.2 W/m?K
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低熱阻(至低0.11℃?cm2/W),長(zhǎng)期不發(fā)干
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雙組份導(dǎo)熱灌封膠
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工業(yè)電源、儲(chǔ)能變流器
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TC200-40、TC200-F2
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0.7-4.0 W/m?K
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高流動(dòng)性,絕緣減震,固化靈活,適配灌封工藝
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導(dǎo)熱粘接膜
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工業(yè)電源MOS管、電源元件
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TF-100、TF-100-02
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1.5 W/m?K
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高耐壓(5000V),導(dǎo)熱均勻,薄型化設(shè)計(jì)
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結(jié)語(yǔ):隨著5G工業(yè)專網(wǎng)、工業(yè)4.0的持續(xù)推進(jìn),工業(yè)通信設(shè)備的散熱需求將持續(xù)升級(jí),國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱材料的市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)大。帕克威樂立足工業(yè)通信場(chǎng)景,適配行業(yè)需求,憑借成本可控、交期穩(wěn)定、定制靈活的優(yōu)勢(shì),助力工業(yè)通信企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備散熱升級(jí)與國(guó)產(chǎn)替代,為工業(yè)通信行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。
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