一起来探索导热塑料的奥秘

发布时间:2019/10/16 发布作者: 钱敏燕 李清清


  打开一切科学的钥匙都毫无异议地是问号,我们大部分的伟大发现都应当归功于如何?而生活的智慧大概就在于逢事都问个为什么?

                                                                                                                                                                          —巴尔扎克

一、什么是导热塑料?

      简单的说,导热塑料是以通用塑料或工程塑料为基材,将高导热复合材料添加在塑料基材中共混复合,通过热传导改性而成的新型高性能塑料。

      特性优势: 

      ①具备良好的热传导率,优异的热传导效能与一般工程塑料相匹配;

      ②相较于一般铝制散热制件重量减轻30%以上;

      ③在注塑模具下易于成形,优于一般铝压铸件的产能,在外观机构设计上提供更灵活的弹性及空间;

      ④耐燃等级可以达到UL94V-0。

      导热塑料的主要组成包括:

      主要基体材料: 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、导热塑料有哪些常见的类型?

       通过化学合成或物理共混金属材料等可以显著提高其导热性。导热塑料主要包括:合成型和填充型。

       1.合成型导热塑料

       合成具有高导热系数的聚合物,如具有完整结晶、通过声子实现导热的聚合物。

       2.填充型导热塑料

       通过高导热填料粒子、纤维、层片等对聚合物进行填充。填充型导热塑料又分为两类:

       A.导热绝缘塑料

      导热系数不高,1.5W/m.k 左右;

      主要填料包括金属氧化物 Al2O3、MgO、SiO2,金属氮化物 AlN、Si3N4、BN及SiC 、B4C3等。

      B.导热导电塑料

      导热系数可以做到5.0W/m.k或更高;

      主要填料包括金属粉/ 纤维、石墨、碳纤维、CNT、石墨烯等。

2、灰色粒子.jpg


三、填充型导热塑料的导热机理

       目前,填充型导热塑料占据主要市场,我们重点看看它的机理是怎样的?

       对于填充型导热塑料来说,其导热性能取决于聚合物和导热填料的相互作用。填料种类不同,其导热机理不同。

       金属填料是靠电子运动进行导热;绝缘填料主要靠声子导热,其热能扩散速率主要取决于邻近原子或结合基团的振动。

       另外,影响填充型塑料导热性能的还有:填料种类、填料形体和粒径、填料含量、填料表面处理方式、导热塑料导热机理。

3、机理图.jpg


四、导热塑料目前主要的应用方向

      1、照明领域:导热塑料典型的应用是在照明领域,主要用于制作需要散热良好的LED节能灯灯杯等;

      2、电子电器领域:电池外壳、线圈骨架、电动工具外壳、继电器管或托盘、线路板/电子设备封装、电阻器或转换器等等;

      3、加热/制冷:化工生产中的热交换器、导热壳体及加热器/供热设备、轴承和电机外壳,太阳能热水器,蓄电池冷器,散热器(暖气片),导热管等。

4、制件.jpg

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