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一、什么是導熱塑料？
導熱塑料是以PP、ABS、PC、PA、PPA、PBT、LCP、PPS、PEI、PEEK等通用塑料或工程塑料為基材，將高導熱復合材料添加在塑料基材中共混復合、通過熱傳導改性而成的新型高性能塑料。
二、導熱塑料的機理及導熱系數(shù)是怎樣的？
1.導熱機理
◆填充型導熱塑料的導熱機理
A.導熱塑料的導熱性能取決于聚合物和導熱填料的相互作用
B.填料種類不同其導熱機理不同
金屬填料是靠電子運動進行導熱
非金屬填料主要依靠聲子導熱，其熱能擴散速率主要取決于鄰近原子或結合基團的振動
C.導熱填料對導熱性能影響因素
填料種類
填料形體和粒徑
填料含量
填料表面處理方式
導熱塑料導熱機理
◆導熱塑料導熱機理
2.導熱系數(shù)
導熱性能的好壞主要用導熱系數(shù)（單位：W/m.k）來衡量。
未經改性普通塑料的熱傳導率或導熱系數(shù)很低，一般為0.2-0.46W/(m.K)左右，而經過熱傳導改性的導熱塑料可依據(jù)產品要求大大提高其熱傳導率或導熱系數(shù)，一般為2-20W/(m.K)，某些特殊品級導熱塑料的導熱系數(shù)可達50W/(m.K)或更高，最高可達100W/(m.K)。通過熱傳導改性的塑料其導熱系數(shù)是傳統(tǒng)普通塑料的5-100倍甚至更高，這使得導熱塑料的熱傳導率或導熱系數(shù)可與某些金屬媲美，如不銹鋼[15W/m.K]和某些鑄鋁合金[50-100W/m.K]。
三、有哪些導熱塑料？
根據(jù)提高導熱性能的途徑，導熱塑料可以分為：
A.合成型導熱塑料
合成具有高導熱系數(shù)的聚合物，如具有完整結晶、通過聲子實現(xiàn)導熱的聚合物
B.填充型導熱塑料
通過高導熱填料粒子、纖維、層片等對聚合物進行填充
填充型導熱塑料又可分為兩類：
導熱絕緣塑料:
?導熱系數(shù)不高，1.5W/m.k 左右；
?主要填料包括金屬氧化物 Al2O3、MgO、SiO2，金屬氮化物 AlN、Si3N4、BN 及 SiC 、B4C3等；
導熱導電塑料:
?導熱系數(shù)可以做到5.0W/m.k或更高；
?主要填料包括金屬粉/ 纖維、石墨、碳纖維、CNT、石墨烯等；
四、導熱塑料有何優(yōu)點？
1.重量輕，比鋁材輕 40-50%
2.成型加工方便，無需二次加工
3.產品設計自由度高
五、導熱塑料對比鋁的優(yōu)勢？
對比項目 | 澆鑄鋁散熱器 | 導熱工程塑料 |
導熱率 | 比較高 | 相對金屬較低 |
散熱效果 | 好 | 較好 |
絕緣性能 | 不絕緣 | 絕緣 |
加工方式 | 澆鑄，拉絲 | 注塑成型 |
加工溫度 | >500度 | 200~300度 |
二次加工 | 需要 | 不需要 |
系統(tǒng)成本 | 較高 | 相對金屬略低 |
六、目前有哪些基材和填料？
目前市場是主要的導熱塑料所采用的基材有：PS、PPS、PPA、PEEK、PC、LCP、PA6、PA66、PA46、PA12、TPE等。其中PPS產品較多，但具體使用何種基材可能與具體的導熱、性能及使用場合的要求有關。
導熱填料顧名思義就是添加在基體材料中用來增加材料導熱系數(shù)的填料，主要填料有：AlN、SiC、Al2O3、Mg(OH)2、石墨等，其中，尤以微米級氧化鋁、硅微粉為主體，納米氧化鋁，氮化物做為高導熱領域的填充粉體；而氧化鋅大多做為導熱膏（導熱硅脂）填料用。
七、導熱塑料主要的用途？
1.照明領域：
導熱塑料最典型的應用是在照明領域，主要用于制作需要散熱良好的LED節(jié)能燈燈杯等。回復【Led】，查看更多
圖：LED燈罩（圖片來源于中廣核俊爾）
2.電子電器領域：
電池外殼、線圈骨架、電動工具外殼、繼電器管或托盤、線路板/電子設備封裝、電阻器或轉換器等等。
電池外殼
馬達線圈骨架、電動工具外殼
3.加熱/冷卻/制冷：
化工生產中的熱交換器、導熱殼體及加熱器/供熱設備、軸承和電機外殼，太陽能熱水器，蓄電池冷卻器，散熱器（暖氣片），導熱管等。
八、導熱塑料的市場？
表1:導熱塑料市場容量現(xiàn)狀及預測（百萬美元）
LED照明 | 智能手機和平板市場 | 太陽能及電動車電源模組 | 其他 | |
2013年 | ＄1500 | ＄100 | ＄28 | ＄175 |
2020年 | ＄3800 | ＄300 | ＄170 | ＄530 |
表2:導熱塑料市場容量現(xiàn)狀及預測（百萬美元）
數(shù)據(jù)來源：Lux. Research,Inc.
圖：導熱塑料應用于照明領域（圖片來源于深圳華力興）
九、誰在生產導熱塑料？
近兩年受大功率LED照明技術的飛速發(fā)展及燈具散熱需求帶動，國內外許多塑料公司積極加強LED燈具用導熱塑料產品的開發(fā)。
國外方面，主要的代表性公司有荷蘭DSM、美國Cool Polymers、意大利Laticonter、日本Kaneka、Sabic等。國內方面也有眾多公司積極介入，主要有深圳卓尤、上海合復、東莞兆科、佛山寶利瑪以及國邦睿源等公司。
總體來說，國外公司研發(fā)歷史長，技術處于較為領先的水平，產品成型性能好、并且能夠提供較為完善的材料設計、原型設計、熱學模擬等全方位的服務，但材料價格相對昂貴。國內公司近兩三年才開始介入，在性能上與國外公司的尚有一定差距，但是國內企業(yè)占據(jù)地緣優(yōu)勢、服務響應優(yōu)勢和價格優(yōu)勢，未來發(fā)揮空間巨大。
圖：導熱塑料應用于照明領域（圖片來源于深圳華力興）
十、怎么選擇導熱填料？
常見導熱填料優(yōu)缺點分析：
氮化鋁ALN | 80-320 | 導熱系數(shù)高 | 價格昂貴，每公斤幾千元以上。容易受潮水解，水解產生氫氧化鋁中斷導熱通路，因此制品熱導率偏低。 | 一般 |
氮化硼BN | 60-125 | 導熱系數(shù)高 | 價格昂貴，每公斤上千元。不能單純的大量填充，大量填充后體系粘度極具上升，嚴重影響產品的應用領域。 | 一般 |
碳化硅SIC | 83.6-220 | 導熱系數(shù)高 | 合成過程中產生的碳及石墨難以去除，到賬產品純度低，電導率高，不適合電子用膠，密度大，在有機硅中易沉淀分層，應用產品應用。環(huán)氧膠中較為適用。 | 一般 |
氧化鎂MgO | 36 | 導熱系數(shù)一般 | 在空氣中易吸潮，增粘性較強，不能大量填充；耐酸性差，很容易被腐蝕，限制了酸性環(huán)境下的應用。 | 一般 |
氧化鋁Al2O3 | 38 | 導熱系數(shù)高，球形填充量大 | 價格適中，每公斤不超過200元。球形或者類球形填充量大，最大可添加到600-800份，所得制品導熱率高。 | 最好 |
氧化鋅ZnO | 26 | 導熱系數(shù)偏低 | 粒徑和均勻性很好，適合生產導熱硅脂；導熱性偏低，不適合生產高導熱產品。質輕，不適合生產高導熱產品。密度較高，可能產生分層。 | 較好 |
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部分素材參考百度文庫，艾邦高分子獨家編輯整理
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