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        導熱塑料基礎知識與應用前景

        日期: 2019-06-14
        瀏覽次數: 1188

        傳統散熱設備多以鋼、銅等金屬材料以及石墨等非金屬材料為材質,這些材料雖然具有較高的導熱系數,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展的工業生產和科學技術需求。 導熱塑料因熱導率可調及加工成型方便等優點,其應用領域日益廣泛。

        (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

        產品

        分類

        基材

        填料

        導熱塑料

        導熱絕緣

        塑料

        PA6/PA66、PPS、TPE、PC、PP、PE等

        填充型:填充銅、鎳等金屬粉末、不銹鋼纖維、碳纖維、銅纖維、鍍鎳碳纖維等

        導熱導電

        塑料

        合成型:共軛π電子體系的本征型導電高分子(ICPS)如聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯等

        (三)導熱塑料應用

        (1)LED燈

        LED要真正節能環保,必須盡量將更多的電能轉化成光能而非熱量。因此LED燈具散熱設計在可靠性設計中越來越受到重視。由于散熱片熱量會使LED的結溫升高,產品壽命、亮度、穩定性等下降,如果散熱解決不好,會導致LED產品迅速老化、失效散熱片本身材質的選擇又成為散熱設計中的重要一環。導熱塑料基礎知識與應用前景

        (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。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。

        導熱塑料基礎知識與應用前景

        (3)新能源電池箱殼

        近些年來,新能源汽車發展迅速,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生爆炸等危險事故,因此必須對其散熱系統合理設計以保證電池的正常工作。導熱塑料基礎知識與應用前景? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

        (客戶的初始方案是普通PA6,散熱效果差,采用飛榮達導熱塑料后,能滿足產品的整體散熱要求)


        (4)其他應用


        導熱塑料基礎知識與應用前景

        微電子產品早期的電子封裝材料以絕緣型無機導熱材料為主, 包括氧化物、氮化物等,但由于其價格昂貴、難以加工等性能的局限,無法滿足現代發展越來越快的電子封裝領域而逐漸退出市場。目前所使用的電子封裝材料95%以上均采用塑料封裝。據報道美國先進陶瓷公司Epic公司研發制備的新型 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,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,這都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。同時,要加強導熱填料的開發,降低原材料成本。隨著材料制備、復合技術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中。

        (五)飛榮達的優勢

        飛榮達是中國較早研發和生產改性塑料的科技創新型公司之一,與天津大學開展“校企合作”,充分利用高校的學術優勢,搭建技術創新平臺與成果轉化平臺,使飛榮達改性塑料研發能力邁上新的臺階。如今,飛榮達可以提供完整的改性塑料導熱、導電解決方案(包括原材料、模具設計、注射成型等),協助客戶選擇更具有優勢的工程和材料搭配。


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