高分子材料导热的方式

高分子材料导热的方式

        导热高分子复合材料有导热塑料、导热橡胶、导热胶粘剂等，做为当下重要的热管理材料，在变压器电感、电子元件散热、特种电缆、电子封装、导热灌封等领域均有广泛性的使用。但是，实际上，通常纯的高分子材料全是热的不良导体，其传热系数一般都是小于0.5W/(mK)，那样，高分子材料是如何实现导热性能的呢？

一、高分子材料的导热方式

针对导热高分子材料而言，提升材料的导热性能是关键所在。改进高分子材料的导热性能的方式有二种：本征型导热材料即改变高分子自身的链节结构得到特殊物理结构，提升导热性能；但因为制备工艺复杂、难度大、成本增加，并不常用。导热填料填充改性复合材料，选用高热导率的填料粒子对聚合物完成填充，制取填充型导热复合材料，是目前选用最广泛的制取导热高分子复合材料的方式。

二、导热填料的类型

导热填料具体分成二种：导热绝缘填料和导热非绝缘填料。导热绝缘填料，适用于电子元件的封装材料等对电绝缘性能有较高要求的场所导热绝缘填料有金属氧化物、金属氮化物等，如氮化硼、氮化铝、氧化铝、金刚石、碳化硅等；导热非绝缘填料，适用于对绝缘性标准较低的场所，导热非绝缘填料具体有金属填料和碳基填料二种。金属填料有银、铜、铝、镁、镍等，碳基填料有石墨烯、纳米碳管、碳纤维、石墨、碳黑等。

三、填料对材料导热性能的影响

在导热填料填充改性复合材料中，填料的类型、成分、尺寸分布、外形、表面处理等因素针对材料的导热性能均有重大影响。填料的传热系数影响复合材料的导热性能；在导热复合材料中，热的传导具体利用导热粒子之间的接触来完成。因而，导热粒子的加入量越高，连接点愈多，散热途径也就愈多，导热率越高；填料的尺寸分布对复合材料的导热性能有一定程度的影响。大小颗粒混合堆积，促使填料之间能够产生更多的高效接触，导热网络更密集，高效提升材料的导热性能；填料外形对其在基体中的分布以及复合材料的热学性能和力学性能都具备一定程度的影响。填料的形态有粒状、片状、纤维状等。选取不同尺寸和外形的填料完成混合填充，能够最大程度地产生散热途径，因此提升材料的热导率；无机填料粒子通常和有机高分子材料基体之间的界面相容性差，填料粒子在基体中易于团聚，难于产生匀称分散，界面张力差使得粒子表面较难被基体润湿，因而通常要对填料完成表面处理改进导热性能。

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