導熱塑料基礎知識及應用前景

　　傳統(tǒng)散熱設備多以鋼、銅等金屬材料以及石墨等非金屬材料為材質(zhì)，這些材料雖然具有較高的導熱系數(shù)，但由于比重大、易腐蝕或成型加工困難等缺點，使其在實際傳熱應用過程中存在一定的局限性，綜合性能已不能滿足日益發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)需求。導熱塑料因熱導率可調(diào)及加工成型方便等優(yōu)點，其應用領(lǐng)域日益廣泛。

（一）導熱塑料定義

　　利用導熱填料對高分子基體材料進行均勻填充，以提高其導熱性能。

（二）導熱塑料分類

（三）導熱塑料應用

（1）LED燈

      LED燈如果散熱不好，會使燈芯的結(jié)溫升高，產(chǎn)品壽命、亮度、穩(wěn)定性等下降，導致產(chǎn)品迅速老化、失效。其散熱設計中除了選擇導熱硅脂、導熱硅膠片作為熱界面材料外，燈杯本身材質(zhì)的選擇也是散熱設計中的重要一環(huán)。

（2）散熱器

　　散熱器的作用，就是要能導熱和散熱。金屬導熱系數(shù)高，只解決了傳熱快的問題，而散熱則主要由散熱面積、形狀、自然對流和熱輻射的能力決定，這些幾乎和材料的導熱性無關(guān)。所以只要有一定的熱傳導能力，導熱塑料散熱器照樣可以成為良好的散熱器。

（3）新能源電池箱殼

　　近些年來,新能源汽車發(fā)展迅速,動力電池作為電動汽車的能量來源,在整車中占有舉足輕重的地位。但電池對溫度很敏感,過高過低的溫度都會引起其使用性能的下降甚至發(fā)生爆炸等危險事故,因此必須對其散熱系統(tǒng)合理設計以保證電池的正常工作。

（4）其他應用

　　導熱塑料也被用于微電子產(chǎn)品的封裝材料，目前所使用的電子封裝材料95%以上均采用塑料封裝。據(jù)報道美國先進陶瓷公司Epic公司研發(fā)制備的新型 BN/PBT復合工程塑料，其熱導率高達20～35 W/(m·K)，成型加工工藝簡便，主要采用模壓成型等普通工藝，已在電子封裝、電子控制元件、集成電路板等領(lǐng)域獲得應用。以PEEK為基體，填充AlN無機導熱粒子制備的復合材料，具備了特殊的各向異性CTE值和介電常數(shù)，也可被應用于電子封裝基板 。

（四）導熱塑料前景

　　目前，導熱塑料存在的問題是導熱系數(shù)偏低，熱導率高的填料昂貴，填充率高的材料成型加工困難等，一定程度上限制了散熱塑料的推廣應用。未來，需要加強填料分散、界面及機理的研究，力求盡可能達到高導熱低填充的效果，而金戈新材有著塑料專用的導熱劑GD-P系列，良好的分散性能，能有效提升導熱率，降低原材料成本。隨著材料制備、復合技術(shù)和加工工藝的不斷進步，兼具導熱性能和力學性能的散熱塑料將會越來越多地應用于各行各業(yè)中。