淺談導熱塑料的五個知識點

一、什么是導熱塑料：導熱塑料是利用導熱填料(包括粒子、纖維、層片等)對高分子基體材料進行均勻填充，以提高其導熱性能。導熱性能的好壞主要用導熱系數(shù)(單位：W/(m.k))來衡量。

二、常用基體材料與填料：導熱塑料主要成分包括基體材料和填料?；w材料包括PPS、PA6、PA66、PA12、PA46、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等。

三、導熱塑料的分類：導熱塑料可分為：導熱導電塑料和導熱絕緣塑料。絕大多數(shù)導熱塑料的電絕緣性能，是由填料粒子的絕緣性能決定的。由于填料粒子屬于非導電粒子，從而導致塑料絕緣。這一類導熱塑料的導熱系數(shù)并不高，一般為1.5W/m.k左右。導電導熱塑料的主要成分包括：塑料+填料等，其中填料包括：金屬粉、纖維、石墨、碳纖維、CNT、石墨烯等，由于這一類填料屬于導電粒子，因此其對應的導熱塑料也是導電的。這一類導熱塑料的導熱系數(shù)較高，一般能做到5.0W/(m.k)以上。

四、導熱塑料的導熱機理：導熱塑料的導熱性能取決于聚合物與導熱填料的相互作用。不同種類的填料具有不同的導熱機理。1、金屬填料的導熱機理：金屬填料的導熱主要是靠電子運動進行導熱，電子運動的過程伴隨著熱量的傳遞；2、非金屬填料的導熱機理：非金屬填料導熱主要依靠聲子導熱，其熱擴散速率主要取決于鄰近原子或結(jié)合基團的振動。包括金屬氧化物、金屬氮化物以及碳化物。

五、影響導熱塑料導熱系數(shù)的因素：1、聚合物基體材料的種類和特性：基體材料的導熱系數(shù)高，填料在基體的分散性越好及基體與填料結(jié)合程度越好，導熱復合材料導熱性能越好；2、填料的種類：填料的導熱系數(shù)越高，導熱復合材料的導熱性能越好；3、填料的形狀：一般來說，容易形成導熱通路的次序為晶須>纖維狀>片狀>顆粒狀，填料越容易形成導熱通路，導熱性能越好。4、填料的含量：填料在高分子的分布情況決定著復合材料的導熱性能。當填料含量較小時，起到的導熱效果不明顯；當填料過多時，復合材料的力學性能會受到較大的影響。而當填料含量增至某一值時，填料之間相互作用在體系中形成類似網(wǎng)狀或者鏈狀的導熱網(wǎng)鏈，當導熱網(wǎng)鏈的方向與熱流方向一致時，導熱性能很好。因此，導熱填料的量存在著某一臨界值。5、填料與基體材料界面的結(jié)合特性：填料與基體的結(jié)合程度越高，導熱性能越好，選用合適的偶聯(lián)劑對填料進行表面處理，導熱系數(shù)可提高百分之十至百分之二十。