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塑料的低导热性,限制了其应用场景范围,如不可用于各类摩擦起热或需要及时散热的场合。随着电气领域集成技术和组装技术的迅速发展,电子元器件和逻辑电路的体积成千万倍的缩小,迫切地需要具有高散热性的绝缘封装材料。
而传统的金属、金属氧化物、金属氮化物和炭类导热材料已不足以满足此类需要,所以人们将目光投向具备优秀能力综合性能的塑料上来。今天我们就来了解一下导热塑料。
导热塑料是以PP、ABS、PC、PA、PPA、PBT、LCP、PPS、PEI、PEEK等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混复合、通过热传导改性而成的新型高性能塑料。
非金属填料主要是依靠声子导热,其热能扩散速率主要根据邻近原子或结合基团的振动
未经改性普通塑料的热传导率或导热系数很低,一般为0.2-0.46W/(m.K)左右,而经过热传导改性的导热塑料可依据产品要求大幅度的提升其热传导率或导热系数,一般为2-20W/(m.K),某些特殊品级导热塑料的导热系数可达50W/(m.K)或更高,最高可达100W/(m.K)。通过热传导改性的塑料其导热系数是传统普通塑料的5-100倍甚至更高,这使得导热塑料的热传导率或导热系数可与某些金属媲美,如不锈钢[15W/m.K]和某些铸铝合金[50-100W/m.K]。
目前市场是主要的导热塑料所采用的基材有:PS、PPS、PPA、PEEK、PC、LCP、PA6、PA66、PA46、PA12、TPE等。其中PPS产品较多,但具体使用何种基材可能与具体的导热、性能及使用场合的要求有关。
导热填料顾名思义就是添加在基体材料中用来增加材料导热系数的填料,主要填料有:AlN、SiC、Al2O3、Mg(OH)2、石墨等,其中,尤以微米级氧化铝、硅微粉为主体,纳米氧化铝,氮化物做为高导热领域的填充粉体;而氧化锌大多做为导热膏(导热硅脂)填料用。
导热塑料最典型的应用是在照明领域,大多数都用在制作需要散热良好的LED节能灯灯杯等。
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。
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,蓄电池冷却器,散热器(暖气片),导热管等。
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