傳統式的塑料多見隔熱塑料或是導熱系數極低的原材料。1998年Coolpolymer最先將具備導熱特性的導熱塑料完成了商業化的。并將其廣泛運用于照明燈具、轎車、電子器件電力工程、醫療設備等。近二十年來，導熱塑料獲得迅速的發展趨勢。那麼導熱塑料是如何的?它的導熱原理又是啥?就要我帶大家一起來了解一下。

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圖 導熱塑料與運用

一、什么叫導熱塑料

導熱塑料是運用導熱填料(包含粒子、化學纖維、層片等)對高分子材料基體原材料開展勻稱添充，以提升其導熱特性。導熱特性的優劣關鍵用導熱系數(企業：W/(m.k))來考量。

二、常見基體原材料與填料

導熱塑料主要成分包含基體原材料和填料。基體原材料包含PPS、PA6、PA66、PA12、PA46、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等，普遍塑料的導熱系數以下表：

表 普遍塑料的導熱系數

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填料包含下列金屬材料和無機物填料：

(1)金屬粉填料：銅粉、氧化鋁粉、粉絲、錫粉、鎳粉等；

(2)氫氧化物：三氧化二鋁、氧化鉍、氧化鈹、氧化鎂、活性氧化鋅；

(3)金屬材料氮化合物：氮化鋁、碳化硼、氮化硅；

(4)功能材料：高純石墨、碳碳復合材料、碳纖維材料、納米碳管、石墨烯材料、炭化鈹等

普遍導熱填料導熱系數以下表：

表 普遍導熱填料的導熱系數

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三、導熱塑料的歸類

導熱塑料可分成：導熱導電性塑料和導熱絕緣層塑料。絕大部分導熱塑料的絕緣特性，最后是由填料粒子的介電強度能決策的。

1、絕緣層導熱塑料

絕緣層導熱塑料中關鍵的成份包含：塑料 填料 別的，在其中填料包含：

氫氧化物 Al2O3、MgO、SiO2；

金屬材料氮化合物 AlN、Si3N4、BN 及 SiC 、B4C3等；

因為填料粒子歸屬于非導電性粒子，進而造成 塑料絕緣層。這一類導熱塑料的導熱系數并不高，一般為1.5W/m.k 上下。

2、導電性導熱塑料

導電性導熱塑料的主要成分包含：塑料 填料 別的，在其中填料包含：金屬粉末、化學纖維、高純石墨、碳纖維材料、CNT、石墨烯材料等，因為這一類填料歸屬于導電性粒子，因而其相匹配的導熱塑料也是導電性的。這一類導熱塑料的導熱系數較高，一般能保證5.0W/(m.k)之上。

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圖 LED的導熱塑料機殼

四、導熱塑料的導熱原理

導熱塑料的導熱特性在于高聚物與導熱填料的相互影響。不一樣類型的填料具備不一樣的導熱原理。

1、金屬材料填料的導熱原理

金屬材料填料的導熱主要是靠電子器件健身運動開展導熱，電子器件健身運動的全過程隨著著發熱量的傳送。

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圖 自由電荷型導熱傳輸

2.、非金屬材料填料的導熱原理

非金屬材料填料導熱關鍵借助聲子導熱，其能源外擴散速度關鍵在于相鄰分子或融合官能團的震動。包含氫氧化物、金屬材料氮化合物及其滲碳體。

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圖 聲子(量子科技)型導熱

五、危害導熱塑料導熱系數的要素

1、高聚物基體原材料的類型和特點

基體原材料的導熱系數極高，填料在基體的分散性越好及基體與填料融合水平越好，導熱高分子材料導熱特性越好。

2、填料的類型

填料的導熱系數越高，導熱高分子材料的導熱特性越好。

3、填料的樣子

一般來說，非常容易產生導熱通道的順序為晶須 >纖維 > 塊狀 > 顆粒，填料越非常容易產生導熱通道，導熱特性越好。

4、填料的成分

填料在高分子材料的遍布狀況決策著高分子材料的導熱特性。當填料成分較鐘頭，具有的導熱實際效果不顯著;當填料太多時，高分子材料的物理性能會遭受很大的危害。而當填料成分升至某一值時，填料中間相互影響在管理體系中產生相近網狀結構或是網狀結構的導熱網鏈，當導熱網鏈的方位與熱氣方位一致時，導熱特性最好是。因而，導熱填料的量存有著某一臨界點。

5、填料與基體原材料頁面的融合特點

填料與基體的融合水平越高，導熱特性越好，采用適合的硅烷偶聯劑對填料開展金屬表面處理，導熱系數可提升10%―20%。

導熱塑料做為一種全新升級的原材料，具備塑料出色的成形生產加工標準，另外導熱金屬材料具備更低的相對密度，更低的成本費，能夠取代金屬材料運用于多種多樣運用場所下的排熱構件，推動著排熱構件向更汽車輕量化、更環境保護邁入。

來源于：艾邦高分子材料