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兆科导热材料厂科普:导热塑料的5个知识点

时间:2019-05-11 14:44 来源:http://www.ziitek.com/ 作者:导热塑料厂 点击:

       一、什么是导热塑料导热塑料是利用导热填料(包括粒子、纤维、层片等)对高分子基体材料进行均匀填充,以提高其导热性能。导热性能的好坏主要用导热系数(单位:W/(m.k))来衡量。
 
       二、常用基体材料与填料:导热塑料主要成分包括基体材料和填料。基体材料包括PPS、PA6、PA66、PA12、PA46、LCP、TPE 、PC、PP、PPA、PEEK等。
 
 
       三、导热塑料的分类:导热塑料可分为:导热导电塑料和导热绝缘塑料。绝大多数导热塑料的电绝缘性能,是由填料粒子的绝缘性能决定 的。由于填料粒子属于非导电粒子,从而导致塑料绝缘。这一类导热塑料的导热系数并不高,一般为1.5W/m.k左右。导电导热塑料的主要成分包括:塑料+填料等,其中填料包括:金属粉、纤维、石墨、碳纤维、CNT、石墨烯等,由于这一类填料属于导电粒子,因此其对应的导热塑料也是导电的。这一类导热塑料的导热系数较高,一般能做到5.0W/(m.k)以上。
 
       四、导热塑料的导热机理:导热塑料的导热性能取决于聚合物与导热填料的相互作用。不同种类的填料具有不同的导热机理。
       1、金属填料的导热机理:金属填料的导热主要是靠电子运动进行导热,电子运动的过程伴随着热量的传递;
       2、非金属填料的导热机理:非金属填料导热主要依靠声子导热,其热扩散速率主要取决于邻近原子或结合基团的振动。包括金属氧化物、金属氮化物以及碳化物。
 
 

       五、影响导热塑料导热系数的因素:

       1、聚合物基体材料的种类和特性:基体材料的导热系数高,填料在基体的分散性越好及基体与填料结合程度越好,导热复合材料导热性能越好;

       2、填料的种类:填料的导热系数越高,导热复合材料的导热性能越好;

       3、填料的形状:一般来说,容易形成导热通路的次序为晶须>纤维状>片状>颗粒状,填料越容易形成导热通路,导热性能越好。

       4、填料的含量:填料在高分子的分布情况决定着复合材料的导热性能。当填料含量较小时,起到的导热效果不明显;当填料过多时,复合材料的力学性能会受到较大的影响。而当填料含量增至某一值时,填料之间相互作用在体系中形成类似网状或者链状的导热网链,当导热网链的方向与热流方向一致时,导热性能很好。因此,导热填料的量存在着某一临界值。

       5、填料与基体材料界面的结合特性:填料与基体的结合程度越高,导热性能越好,选用合适的偶联剂对填料进行表面处理,导热系数可提高百分之十至百分之二十。 

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