一起來探索導熱塑料的奧秘

發布時間:2019/10/16 發布作者: 錢敏燕 李清清


  打開一切科學的鑰匙都毫無異議地是問號,我們大部分的偉大發現都應當歸功于如何?而生活的智慧大概就在于逢事都問個為什么?

                                                                                                                                                                          —巴爾扎克

一、什么是導熱塑料?

      簡單的說,導熱塑料是以通用塑料或工程塑料為基材,將高導熱復合材料添加在塑料基材中共混復合,通過熱傳導改性而成的新型高性能塑料。

      特性優勢: 

      ①具備良好的熱傳導率,優異的熱傳導效能與一般工程塑料相匹配;

      ②相較于一般鋁制散熱制件重量減輕30%以上;

      ③在注塑模具下易于成形,優于一般鋁壓鑄件的產能,在外觀機構設計上提供更靈活的彈性及空間;

      ④耐燃等級可以達到UL94V-0。

      導熱塑料的主要組成包括:

      主要基體材料: PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK /PPS等 

      主要填料: AlN、SiC、Al2O3、Mg(OH)2、石墨等

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二、導熱塑料有哪些常見的類型?

       通過化學合成或物理共混金屬材料等可以顯著提高其導熱性。導熱塑料主要包括:合成型和填充型。

       1.合成型導熱塑料

       合成具有高導熱系數的聚合物,如具有完整結晶、通過聲子實現導熱的聚合物。

       2.填充型導熱塑料

       通過高導熱填料粒子、纖維、層片等對聚合物進行填充。填充型導熱塑料又分為兩類:

       A.導熱絕緣塑料

      導熱系數不高,1.5W/m.k 左右;

      主要填料包括金屬氧化物 Al2O3、MgO、SiO2,金屬氮化物 AlN、Si3N4、BN及SiC 、B4C3等。

      B.導熱導電塑料

      導熱系數可以做到5.0W/m.k或更高;

      主要填料包括金屬粉/ 纖維、石墨、碳纖維、CNT、石墨烯等。

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三、填充型導熱塑料的導熱機理

       目前,填充型導熱塑料占據主要市場,我們重點看看它的機理是怎樣的?

       對于填充型導熱塑料來說,其導熱性能取決于聚合物和導熱填料的相互作用。填料種類不同,其導熱機理不同。

       金屬填料是靠電子運動進行導熱;絕緣填料主要靠聲子導熱,其熱能擴散速率主要取決于鄰近原子或結合基團的振動。

       另外,影響填充型塑料導熱性能的還有:填料種類、填料形體和粒徑、填料含量、填料表面處理方式、導熱塑料導熱機理。

3、機理圖.jpg


四、導熱塑料目前主要的應用方向

      1、照明領域:導熱塑料典型的應用是在照明領域,主要用于制作需要散熱良好的LED節能燈燈杯等;

      2、電子電器領域:電池外殼、線圈骨架、電動工具外殼、繼電器管或托盤、線路板/電子設備封裝、電阻器或轉換器等等;

      3、加熱/制冷:化工生產中的熱交換器、導熱殼體及加熱器/供熱設備、軸承和電機外殼,太陽能熱水器,蓄電池冷器,散熱器(暖氣片),導熱管等。

4、制件.jpg

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