工業材料雜誌七月號推出「無線傳電」及「奈米混成材料」技術專題

 

刊登日期:2014/7/9
  • 字級

無線傳電技術專題
無線傳電技術係透過磁場能量,不需要電線接頭即可將電力傳送到另一端的技術。除了方便之外,並可避免使用於衛浴及廚房等高濕環境的電器產品發生接點氧化或觸電、通電火花等安全性問題。此外,還可省去捲線收線的麻煩,解決各類充電器互不相容的問題,不需再煩惱如何收納,可說是一舉數得。其實,無線傳電並非新技術,但直至2007年,MIT發表共振式長距離無線充電技術概念後才又引起關注,加上3C產品全面走向行動化,頻繁的充電需求提高了無線傳電的市場潛力。今後無線傳電技術不僅將融入各種智慧型行動或穿戴式產品,甚至將衍生應用於居家環境節能或生醫領域中,可望帶動無線傳電系統之關鍵零組件及模組產業發展,極具市場潛力!

工業材料雜誌七月號企劃「無線傳電」技術專題,首先針對無線傳電技術及其發展作一簡介,並延伸至技術規範及安全認證之探討。接著從專利的角度論述其發展現況及專利布局,最後針對使用材料做一詳盡介紹。

無線傳電的原理及應用頻段依電能轉換機制而有不同設計,目前以電磁感應或電磁共振技術為發展主流,而考量規格統一及系統相容性,WPC聯盟率先成立,之後A4WP及PMA聯盟也陸續成立,並開始制訂技術規範及測試驗證標準。「無線傳電技術及其發展簡介」一文首先針對市場趨勢、無線傳電歷史演進與原理做一介紹,並整理WPC、PMA及A4WP等三大技術聯盟及標準進行解說及比較,最後列舉衍生應用的領域及目前已具雛形的產品,讓讀者對於無線傳電技術有初步認識,掌握各聯盟規格的優缺點,作為投入該技術時的參考。

在生活周遭充滿電器用品的環境下,無線傳電的電磁波干擾成為挑戰。面對提高功率與確保安全性的兩難,安全規範的制定刻不容緩。「萬事皆備,只欠東風?看無線充電2014發展」一文針對無線充電技術的發展現況做一論述,並指出目前技術上的問題及解決方案,其中安全性上可藉由國際級的認證規範進行事前防範。隨著電力傳輸的智慧化,安全認證制定亦隨之更新,以確實保障人們使用上的安全!

根據HIS統計,2013年全球無線充電接收器出貨量約2,000萬套;2018年無線充電市場可望擴增至7億套規模。2014年無線充電的電源傳送器和接收器的出貨量收入將較去年成長264%,達到7.85億美元,2018年甚至可望達到85億美元。「從專利看無線充電技術發展與專利布局策略」一文針對1995~2014年之間所申請公開/公告的電磁感應、電磁共振等無線充電技術專利進行蒐集,並以國家、年度、技術與申請人(公司)等維度來進行趨勢分析。配合無線充電市場發展現況,盼望提供給國內預計投入無線充電技術或是產品開發廠商一些專利布局的建議。

無線充電技術的安全性和充電效率已獲得進一步的突破,並逐漸運用於智慧型手機和其他手持裝置上。全球各地行動通訊手機製造商紛紛推出配備無線充電的智慧型手機。隨著市場的開展,可以預期無線充電將有更廣泛的應用,但隨之而來的是成本、效率及體積的要求,因此在電路、元件及材料都將需要進一步的技術提升。「無線充電技術與使用材料簡介」一文針對無線充電技術原理做一概述,接著介紹鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體材料、磁性金屬複合材料及非晶質磁性合金複合材料等四種磁性材料,並詳盡整理無線電力聯盟標準與材料,以提供讀者開發上的參考,減少錯誤嘗試,盡早開發出高效能的無線充電產品。

奈米混成材料技術專題
自70年代起,透過模仿自然界各類物質的形成機制而衍生混成材料技術,初期以溶凝膠製程及Silica混成材料為主,經過多年的發展,技術領域範圍已有相當大的擴展,尤其在結構設計的多樣化及合成技術的精密控制方面均有顯著的進展。技術也不再侷限於傳統化學領域,而逐漸以跨領域相關技術的結合產生創新產品與製程,並引導出許多全新的應用系統及異質間的結合,如有機/無機混成材料技術。工業材料雜誌七月號特別企劃「奈米混成材料」技術專題,以防蝕耐候、高介電需求以及奈米無機材料為主題,介紹可應用於其中的奈米技術以及今後發展趨勢,冀望透過本專題,激發出更多跨領域的火花。

腐蝕是自然界常見的電化學行為,無可避免。根據統計顯示,全世界每年因腐蝕造成的損失遠高於地震、颱風等自然災害。四周環海的台灣屬亞熱帶海洋性環境,空氣中的溼度及鹽分均極高,在如此嚴苛的腐蝕環境下,工業、鋼鐵業等首當其衝,因此防蝕耐候問題極為重要。「高分子奈米複合防蝕塗料」一文介紹中原大學化學系過去十年來致力開發的三種高分子奈米複合防蝕塗料,包括高分子/黏土、高分子/二氧化矽以及高分子/石墨烯等奈米複合塗料,並分析比較其防腐蝕機制。為了更進一步提升防蝕效果,最後並討論近年來利用新開發的模板複製法製備之超疏水高分子奈米複合防蝕塗料,以提供一條突破性的路徑。

全球暖化、綠色環保議題一直是塗料產業關注的重點,耐久性塗料有助於提高資源效益,可減少塗裝維護次數與塗料的使用,為永續發展的一種。「高無機耐久混成材料發展與應用」一文針對現行常見的壓克力樹脂塗料、水性聚氨酯樹脂塗料以及氟碳樹脂塗料進行優劣點分析,並簡述耐候材料原理。文中並介紹工研院材化所在無機混成材料技術的研發現況,提出與氟碳有相同耐候效果,且硬度與重塗性表現更佳之研發成果。

為因應新型軟性電子產品在輕薄、堅固、可撓曲、低成本、低功耗等之需求,下一代軟性基板材料將特別強調高介電特性。「軟性高介電混成基板材料」一文首先介紹日本AIST及美國Dupont在高介電基板材料上的研發現況,接著詳述工研院材化所新開發之軟性高介電基板材料,包括高溫及低溫高介電材料,針對不同溫度製程,開發出不同基板相對應,對未來相關發展將有極大的助益。

高分子混成材料為一種具有奈米尺度的無機材料,如奈米黏土、奈米碳管、石墨烯等均勻分散在高分子基材中。由於奈米無機物具有高比表面積特性造成介面作用力增加,因此高分子混成材料在機械、光學、熱穩定、阻氣等特性都較傳統複合材料顯著提升。「高分子混成材料的發展與應用」一文針對奈米黏土、POSS、奈米二氧化矽、天然纖維等無機材料的特性加以介紹,並說明其高分子混成材料之製備方法與應用,讓讀者對於高分子混成材料有一深入淺出的認識。

主題專欄
除了上述兩大技術專題之外,其他精采內容尚包括:針對近來掀起風潮的穿戴式裝置進行市場預測、產品實際拆解以及PCB切入機會剖析之「穿戴式裝置引領PCB技術向上提升」,預告穿戴式裝置牽動的多種層面。接著則是應用範圍日漸擴大的奈米銀材料,「全球奈米銀市場與應用發展趨勢分析」一文網羅全球市場需求分析,並整理應用發展現況與趨勢、生產廠商發展現況以及今後研究趨勢。「透明導電薄膜技術趨勢與應用」一文介紹透明導電材料的歷史及市場前景,詳述各種現行與新型透明導電材料的開發現況,以及產業應用端的發展趨勢,以供讀者掌握相關的材料動向。複合材料專欄則選出「多孔複合式中空纖維材料」,概述國內、外吸附技術現況,並說明中空纖維吸附材料及其應用,藉此認識此一可能為人類生活帶來變革的材料。隨著能源緊缺、環境汙染與溫室效應等問題的日趨嚴重,許多國家開始積極投入熱電材料發電應用與技術開發,「印刷式熱電材料技術現況及發展」一文簡述各種印刷式熱電材料技術現況及最新發展,包括網版印刷、點膠印刷與3D列印熱電材料技術,以及工研院材化所在3D列印熱電材料技術的初步研發成果。本期材料補給站及材料愛說笑,則不約而同以「視覺」為主軸,分別介紹「2D&3D的世界」及「傳統剪紙工藝在創新照明產品上的應用」,圖文並茂,可謂視覺饗宴!

凡對以上內容有興趣的讀者,歡迎參閱 2014年 7月號『工業材料雜誌』,並歡迎長期訂閱或加入材料世界網會員,以獲得最快、最及時的資訊!服務專線:03-5918205葉小姐、03-5915351張小姐、03-5915439 林小姐

■ 工業材料雜誌 訂閱一年 2000元,二年 3600元 ►線上訂閱
■ 材料世界網會員年費一年 5000元,二年 9000元 ►立即會員下載

★其他繳款方式請見下列網址:
http://www.materialsnet.com.tw/magazineorder.html


分享
為此篇文章評分

相關廠商