导热塑料调研报告材料

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导热塑料行业研究报告

导热塑料行业研究报告

导热塑料行业研究报告导热塑料行业研究报告(一)导热塑料是一种特殊的塑料材料,具有良好的导热性能。

近年来,随着电子产品的快速发展和需求不断增长,导热塑料作为一种重要的散热材料得到了广泛应用。

本文将对导热塑料行业的市场现状、发展趋势以及面临的挑战进行综合分析。

一、市场现状目前,导热塑料行业市场规模不断扩大。

随着新能源车辆、5G技术、人工智能等技术的快速推进,对散热要求越来越高,导热塑料得到了广泛应用。

尤其是在电子产品领域,导热塑料的需求量逐年增加。

例如,手机、电脑、平板等电子产品需要使用导热塑料来提高散热效果,保证电子元器件的正常工作。

同时,导热塑料在汽车领域也有广泛应用。

新能源汽车的快速发展,对导热塑料提出了更高的要求。

导热塑料作为散热系统的重要组成部分,可以提高电池的散热效率,提高新能源汽车的续航里程。

因此,导热塑料在汽车领域具有广阔的市场前景。

二、发展趋势导热塑料行业在技术创新方面取得了明显的进展。

传统的导热塑料材料通常使用二氧化硅填充,导热性能有限。

而随着新材料的研发和技术的进步,诸如金属填充导热塑料、碳纤维导热塑料等新材料的出现,导热性能得到了极大地提升。

这些新材料具有更好的导热性能和机械性能,可以满足不同领域对导热塑料的需求。

另外,导热塑料行业还面临着环保的挑战。

传统的导热塑料材料往往含有大量的有害物质,对环境造成污染。

因此,研发无毒、无害、环保的导热塑料成为行业的发展趋势之一。

一些企业开始研发可降解导热塑料,以减少对环境的影响。

此外,导热塑料行业在市场竞争方面也面临一定的压力。

目前,国内外有许多企业涉足导热塑料行业,市场竞争激烈。

为了在竞争中取得优势,企业需要不断提高自身的技术水平和产品质量,提高市场竞争力。

三、面临的挑战尽管导热塑料行业取得了长足的发展,但仍面临着一些挑战。

首先,导热塑料的成本较高,导致产品价格较高,限制了其在一些领域的应用。

随着市场竞争的加剧,降低成本、提高性价比成为行业发展的重要方向。

导热塑料行业研究报告

导热塑料行业研究报告

导热塑料行业研究报告导热塑料行业是近年来迅猛发展的一个新兴领域,其原理是将导热剂与塑料树脂混合,在高温下加工成导热复合材料。

随着科技的进步,导热塑料的应用范围也越来越广泛,从电子电器、汽车工业到航天科技等许多领域都出现了导热塑料的身影。

以下是最新的导热塑料行业研究报告。

据市场研究公司QYResearch最新报告显示,全球导热塑料市场在未来几年内将保持较快增长,其中电子电器行业是最大的应用领域。

预计到2024年,全球导热塑料市场规模将达25.2亿美元,年复合增长率为9%。

与传统的金属材料相比,导热塑料具有更高的导热性、更低的密度和更好的绝缘性能,可以实现更高效的散热,因此受到了越来越多的关注。

据业内专家表示,“过去导热材料主要是金属、陶瓷和碳纤维,但随着导热塑料的不断发展,它已经成为电子电器散热领域的主要材料。

相对于传统材料,导热塑料的优势在于它更加轻便、成本更低。

”值得注意的是,导热塑料的应用不仅局限于电子电器行业,其在其他领域的应用也不断拓展。

例如汽车工业,高效的散热设计成为了汽车电子电器的研究方向。

此外,导热塑料的应用还涉及到航空航天领域、农业领域等。

然而,导热塑料市场也面临着一些挑战。

在涉及到高温环境的应用中,导热塑料的稳定性和耐久性也需要得到进一步提升。

此外,在导热剂的选择上也需要更加精准,以满足不同领域的需求。

总的来说,导热塑料作为一种新兴材料,市场前景非常广阔。

随着科技的不断进步和市场需求的不断增加,导热塑料的应用范围也将会不断扩大。

未来的市场竞争也将会更加激烈,那些能够不断创新和提高产品性能的企业才能占据更多的市场份额。

“导热塑料及其填料”简析

“导热塑料及其填料”简析

“导热塑料及其填料”简析根据“MARKETSANDMARKETS”的市场调研报告“THERMALLYCONDUCTIVEPLASTICSMARKET”导热塑料市场分析一文资料显示,“到2021年,导热塑料市场预计将达到2.551亿美元”,“市场的增长主要是由于LED灯、轻型散热器、电动汽车、医疗设备和轻型汽车对塑料的需求增加。

与其他传统材料相比,塑料提供了设计上的灵活性,这使得它们在不同的最终用途行业中得到了越来越多的应用。

”国际上生产导热塑料的大型公司主要有CELANESE、DSM、Albis、Laticonther、Polyone、Ticona、日本东丽等,它们占据了导热塑料市场的绝大部分份额。

说句题外话,先不论数据有几分指导意义,塑料作为一个人造的材料,自面世以来的确带给我们许多惊喜,例如若没有塑料材料(如化学纤维)的诞生,世界范围内衣不庇体的大有人在,人人道是天然材料好,但天然的也没法有那么多产出不是?回到本文正题:讨论一下塑料在导热材料应用领域的惊喜。

塑料高导热有何意义?如何实现塑料高导热?COOLPOLY®THERMALLYCONDUCTIVEPLASTICSCELANESE凉凉的聚合物®导热塑料材料,可根据不同应用需求实现塑料材料1-40W/mk导热率要求换热工程、采暖工程、航天、微电子、电力设备等工业领域需要用到大量具有优秀导热能力的材料,传统意义上的导热材料包括Al、Cu、Mg等金属,AIN、BN等氮化物,MgO、ZnO等金属氧化物和石墨、炭黑等其他导热材料,这些材料虽然具有较高的导热系数,但也有可能存在比重大(不利于设备轻型化发展)、易腐蚀及成型加工较难等等缺点,使得实际导热材料的应用过程也存在着一定得局限性。

将聚合物材料用于导热材料具有加工方便,导热率可控(一定程度上),制备成本相对较低的优势,且大多数聚合物材料还具有优良的耐腐蚀性能可以适用于金属导热材料无法胜任的领域。

导热塑料调研报告

导热塑料调研报告

导热塑料调研报告一、概述导热塑料是一种特殊的高性能塑料材料,具有良好的导热性能和可塑性,广泛应用于电子、汽车、机械等领域。

本报告旨在对导热塑料的市场现状、应用领域、发展趋势等进行调研分析,为相关企业和投资者提供参考。

二、市场现状1. 市场规模:导热塑料市场规模逐年增长,预计在未来几年仍将保持稳定增长。

目前,全球导热塑料市场规模已超过100亿美元。

2. 市场主要参与者:目前全球导热塑料市场主要参与者包括日本的东丽株式会社、德国的巴斯夫公司、美国的杜邦公司等。

这些公司在技术研发、产品生产和市场拓展方面具有较强实力。

三、应用领域1. 电子行业:导热塑料在电子行业中的应用广泛,主要用于电脑散热器、导热片、电源模块等产品中。

随着电子产品的普及和功能的提升,对导热塑料的需求量不断增加。

2. 汽车行业:导热塑料在汽车行业的应用主要集中在发动机舱、变速器、制动系统等部件中,用于控制温度,提高汽车的热效率和性能。

3. 机械行业:导热塑料在机械行业中的应用主要体现在模具、工具等设备的制造中。

导热塑料具有较好的耐磨性和高温性能,适合用于制造高精度机械设备。

四、发展趋势1. 技术创新:随着科技的进步,导热塑料的研发技术不断提升,产生了一系列高性能导热塑料产品。

未来,随着材料科学的发展,导热塑料的导热性能将进一步提高,并且可以应用于更广泛的领域。

2. 环保意识:导热塑料具有较低的碳排放和环境污染,符合现代社会对环保材料的要求。

未来,随着环保意识的普及,导热塑料将会得到更广泛的应用。

3. 新兴市场:新兴市场对导热塑料的需求有较大增长潜力,尤其是亚洲地区的经济快速发展和工业化进程加速。

这将为导热塑料行业带来新的机遇和挑战。

导热塑料行业研究报告

导热塑料行业研究报告

散热材料发展趋势
挤出成型工艺示意图
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导热塑料分类

散热均匀,避免灼热点,减少零件因高温造成的局部变形 重量轻,比铝材轻40-50% 成型加工方便,无需二次加工 产品设计自由度高 合成具有高导热系数的聚合物,如具有完整结晶、通过声子实现导热的聚合物
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导热塑料基本概念
导热塑料Thermally Conductive Plastics是利用导热填料对高分子基体材料进行均匀填充 的一种复合材料。
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导热塑料发展趋势
导 热能力 20W/m.K 导热绝缘 PA6+GF PC+GF 10W/m.K PA6 PC ABS PC+ ABS
导热非绝缘 PA6 + GrF + c-BN PA6+GrF+Al2O3 PBT + GrF + c-BN PBT + GrF +RB
散热材料发展趋势
PPA PA PC LCP PBT PET TPE HDPE PEI PES PEEK ABS Cool Polymers RTP Company Cool Polymers RTP Company Cool Polymers Cool Polymers RTP Company RTP Company Cool Polymers RTP Company RTP Company RTP Company RTP Company Cool Polymers

导热塑料材料的研究进展

导热塑料材料的研究进展
然而金属和金属氧化物是热的良导 体,导热系数见表 2。
高到某一临界值时,填料间能相互接触 和相互作用,使体系内形成了类似网状 或链状的结构形态,即形成了导热网链, 当导热网链的取向与热流方向一致时, 材料导热性能提高很快;但若在热流方 向上未形成导热网链时,则填料会在热 流方向上造成很大的热阻,导致材料导 热性能很差。因此为获得高导热聚合物 复合材料,在体系内部形成最大程度的 导热网链是提高其导热系数的关键 [2]。
XuYunsheng 等 [20] 研 究 了 AlN 粉 末 及 晶 须 填 充 的 EP、 聚 偏 二 氟 乙 烯 (PVDF) 的导热性能。研究发现,7μm 的 AIN 粒子和晶须以 25 ∶ 1 的比例混 合,总填料体积为 60%时,PVDF 获得 很高的导热系数达 11.5 W/( m·K)。
金属材料填充型导热塑料
在金属填充的导热塑料中,常用的
导率迅速增大,这主要是因为铁粉彼此 连接起来形成了导热链。
Tavman[6] 研 究 了 Sn 粉 填 充 的 HDPE 的导热性能。发现导热系数随 Sn 粉用 量 和 温 度 变 化 而 改 变, 填 料 用 量 低 于 10%时粒子间距大,相互作用小,导热 系 数 随 填 料 用 量 增 加 上 升 缓 慢, 可 用 Maxwell、Nielsen 模型解释材料的导热 行为;填料用量大于 10%时,粒子间形 成聚集体,产生相互作用力,材料内部 形成了沿热流方向的导热通路,导热系 数 明 显 升 高, 可 用 Agari、Uno 模 型 [7] 来解释材料的导热行为。
张立群等人 [19] 系统研究了不锈钢 短 纤 维、 片 状 石 墨、 碳 短 纤 维、 铝 粉、 Al2O3 粉等 5 种导热填料对天然橡胶为 基质的复合材料的静态导热性能、动态 温升、物理机械性能的影响。结果表明, 以石墨为导热填料时,所得导热橡胶导 热系数最大,当石墨质量分数达 50%时, 其导热系数为 1.13 W/( m·K)。

导热塑料综述

导热塑料综述

导热塑料综述1.前言随着工业生产和科学技术的不断发展,人们对导热材料综合性能的要求已越来越高,传统的金属材料已经无法满足某些特殊场合的使用要求。

如电子设备产生的热量迅速积累和增加,会导致器件不能正常工作,故及时散热已成为影响其寿命的重要因素。

所以急需研制高可靠性、高散热性的综合性能优异的导热绝缘材料代替传统材料。

导热高分子材料尤其是导热塑料由于具有轻质、耐化学腐蚀、易加工成型、电绝缘性能优异、力学及抗疲劳性能优良等特点,越来越受到人们的重视,逐渐成为导热领域新的角色,近些年国际国内研究和发展的热点。

2. 提高塑料导热性能的途径2.1 传统方法高分子材料绝缘好,但作为导热材料,纯的高分子材料一般是不能胜任的,因为高分子材料大多是热的不良导体。

高分子材料的导热系数小(见表1),要拓展其在导热领域的应用,必须对高分子材料进行改性,以提高高分子材料的导热性能。

目前有两种途径可以提高塑料导热性能。

提高聚合物导热性能的途径有两种:第一,合成具有高导热系数的结构聚合物,如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等,主要通过电子导热机制实现导热,或具有完整结晶性,通过声子实现导热的聚合物;第二,通过高导热无机物对聚合物进行填充,制备聚合物∕无机物导热复合材料。

由于良好导热性能有机高分子价格昂贵,填充制备导热聚合是目前广泛采用的方法。

可以用作导热粒子的金属和无机填料(导热系数见表2)大体有以下几种:(1)金属粉末填料:铜粉、铝粉、金粉、银粉;(2)金属氧化物:氧化铝、氧化铋、氧化铍、氧化镁、氧化锌;(3)金属氮化物:氮化铝、氮化硼;(4)无机非金属:石墨、碳化硅。

无机非金属材料作为导热填料填充高分子材料基体时,填充效果的好坏主要取决于以下几个因素:(1)聚合物基体的种类、特性;(2)填料的形状、粒径、尺寸分布;(3)填料与基体的界面结合特性及两相的相互作用。

以往常采用的方法有:利用有一定长径比的颗粒、晶须形成连续的导热网链;选用不同的粒径的填料组合,达到较高填充致密度;利用偶联剂改善填料与基体的界面,以减少界面处的热阻;用纳米材料填充塑料提高导热系数是近年来研究的热点。

导热塑料调研报告

导热塑料调研报告

导热塑料调研报告导热塑料调研报告(一)随着科技的发展,导热塑料作为一种具有良好导热性能和塑料特性的新材料,在各个领域得到了广泛应用。

本次调研将对导热塑料的基本概念和特点、应用领域以及市场情况进行全面分析和研究。

一、导热塑料的基本概念和特点导热塑料,顾名思义,是指具有导热功能的塑料材料。

与普通塑料相比,导热塑料具有良好的导热性能,能够高效地传递热量。

导热塑料通常是将导热剂(如铝粉、金属纤维等)添加到塑料基体中制成,以增强材料的导热性能。

导热塑料的特点主要包括以下几个方面:1. 良好的导热性能:导热塑料的导热系数通常在0.3-0.8W/m·K之间,较普通塑料要高很多。

这使得导热塑料在热传导方面具有出色的表现,能够有效地将热量传输到需要散热的部位。

2. 轻质化:导热塑料通常具有较低的密度,相对于传统金属材料来说,更加轻便。

这使得导热塑料在一些对重量要求较高的领域有着独特的优势,比如电子产品、汽车工业等。

3. 加工性好:导热塑料具有良好的可塑性和可加工性,可以通过注塑、挤出等加工工艺进行成型。

这样可以满足各种不同形状和尺寸的需求,为产品的设计和制造提供便利。

二、导热塑料的应用领域导热塑料由于独特的导热性能和可加工性,被广泛应用于各个领域。

以下是导热塑料的主要应用领域:1. 电子产品:由于导热塑料具有良好的散热性能和轻质化特点,因此在电子产品中得到了广泛应用,如手机、电脑等。

导热塑料可以作为散热片、散热垫等材料,有效地提高电子产品的散热效果,避免因过热而引发的故障和损坏。

2. 汽车工业:汽车发动机、变速器等部件的高温环境下,需要使用导热性能良好的材料进行散热。

导热塑料具有较好的耐高温性能,可以替代传统的金属材料,减轻汽车的重量,提高汽车的燃油经济性。

3. 照明行业:导热塑料可以用于LED灯具的散热器、灯头等部件。

其优异的导热性能可以有效地散发LED灯的热量,延长LED灯的使用寿命。

4. 新能源领域:在太阳能电池板和锂电池等新能源领域中,导热塑料也具有广阔的应用前景。

2023年导热材料行业市场调查报告

2023年导热材料行业市场调查报告

2023年导热材料行业市场调查报告市场调查报告导热材料行业市场调查报告一、导热材料行业概述导热材料是一种具有良好导热性能的材料,能够迅速将热量传导到其它物体中,以实现热量的扩散和传递。

导热材料广泛应用于电子、电气、建筑、冶金、航空航天等行业中,是现代工业和生活中不可缺少的关键材料之一。

二、市场规模据统计数据显示,导热材料行业市场规模近年来稳步增长。

预计到2025年,全球导热材料市场规模将达到100亿美元。

尤其是在电子行业、汽车行业和建筑行业的发展推动下,导热材料市场将进一步扩大。

三、市场需求1. 电子行业随着电子产品的普及和更新换代速度的加快,电子行业对导热材料的需求量逐年增加。

导热材料被广泛应用于电脑、手机、平板电脑等设备中,以保证电子元件的正常工作温度和延长电子产品的使用寿命。

2. 汽车行业随着汽车产业的高速发展,汽车行业对导热材料的需求也在增加。

导热材料应用于汽车发动机、制动器等部件中,以提供散热和保护作用。

随着电动汽车的兴起,导热材料在汽车行业的需求将进一步增加。

3. 建筑行业随着人们对舒适生活质量的追求,建筑行业对导热材料的需求也在增加。

导热材料被应用于建筑外墙保温、屋顶隔热等方面,以提高建筑物的能耗效率。

四、市场竞争情况目前,导热材料市场存在着激烈的竞争局面。

主要的市场参与者包括国内外众多企业,如3M、德龙、Honeywell等。

这些企业以其优良的产品质量、广泛的市场渠道和完善的售后服务体系,在市场中占据较大的份额。

五、市场发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步,导热材料行业也在不断地进行技术创新。

新型导热材料的研发和应用将成为未来市场发展的重要趋势。

例如,石墨烯导热材料具有良好的导热性能和导电性能,被认为是导热材料行业的未来发展方向。

2. 环保化随着环保意识的提高,市场对环保型导热材料的需求也在增加。

未来导热材料行业将往环保化方向发展,减少对环境的污染。

3. 区域发展目前,发达国家在导热材料行业中占据主导地位,市场份额较大。

塑料的导热性能探究

塑料的导热性能探究

塑料的导热性能探究塑料作为一种常见的材料,在我们日常生活中扮演着重要的角色。

然而,塑料的导热性能长期以来一直备受争议。

本文将探讨塑料的导热性能,并分析其在不同条件下的导热性。

一、塑料的导热特性塑料是一种由高分子聚合而成的材料,其导热性能与其分子结构和晶化程度有关。

一般来说,相对于金属和无机材料,塑料的导热性能较差。

这是由于塑料的分子结构中存在较多的非晶化区域,导致热量难以通过分子之间的结合点传递。

二、塑料的导热性能因素1. 分子结构:塑料的导热性与其分子结构有关。

分子结构中的键合方式、分子量以及分子链排列的有序性都会影响塑料的导热性。

常见的聚合物中,分子量较大且结晶较好的聚合物导热性能较低,而分子量较小且结晶较差的聚合物导热性能较好。

2. 添加剂:塑料中常常添加导热填料以提高其导热性能。

例如,石墨、金属粉末等导热填料具有良好的导热性能,可以提高塑料的导热性。

此外,添加剂还可以改善塑料的导热性能,例如改善分子链的有序性、增加晶化程度等。

3. 温度:温度对于塑料的导热性能具有明显的影响。

一般来说,塑料的导热性能随着温度的升高而提高。

这是因为温度升高可以增加分子的热运动,有利于热传导。

然而,当温度超过一定范围时,塑料的导热性能可能会下降,这是由于高温下塑料分子链的热运动变得过于剧烈,难以有效传递热量。

三、常见塑料的导热性能1. 聚乙烯(PE):聚乙烯是一种常见的塑料,其导热性能较差。

低密度聚乙烯(LDPE)的导热系数约为0.33 W/(m·K),而线型低密度聚乙烯(LLDPE)的导热系数约为0.38 W/(m·K)。

2. 聚丙烯(PP):聚丙烯是一种热塑性聚合物,其导热性能相对较好。

聚丙烯的导热系数约为0.19-0.24 W/(m·K),但仍远远低于金属材料。

3. 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是一种常见的塑料,导热系数约为0.1-0.15 W/(m·K)。

然而,经过填充改性后的聚苯乙烯可以显著提高导热性能,导热系数可达到1.0 W/(m·K)以上。

导热塑料研究进展

导热塑料研究进展
C. Nathaniel 等[20]研究了 SiC/ EP 的导热性能 。发现纳米 SiC 粒子比微米 SiC 粒子更能提高 EP 的导热系数和力学性 能 ,由于纳米 SiC 的催化效应促进 、增强了 EP 的固化 ,粒子 更易在树脂体系内部形成导热网链 ,减少材料内部空隙率 , 提高力学及导热性能 。使用 1. 5 %纳米 SiC 其力学性能平均 提高 20 %~30 %。此外 ,纳米粒子填充后材料的耐疲劳性优 于微米粒子填充时 。
将 BN、AlN、MgO 按照 3∶2∶5 比例混合 ,再与聚醚酮 、聚酰 亚胺的二甲基甲酰胺溶液共混 ,最终模塑物具有很高的导热 性能 ,可用于电路板绝缘材料[24] 。将酚醛树脂粉末与 SiC、 MgO、BeO、石墨或 B4C5 、玻璃纤维 ( GF) 等捏合 、混炼 、连续递 出 ,所制得的材料导热系数大于 34. 8 W/ (m·K) [25] 。将不饱 和聚酯 、固化剂 、GF、AlN 粉末 、MgO、CaCO3 、硅烷偶联剂等混 合 ,制得的材料导热系数为 1. 13 W/ (m·K) ,用于电器设备和 仪器外壳[26] 。 3. 2 金属氮化物填充
0. 33 0. 13~0. 17
0. 08 0. 17~0. 25
0. 25
对填充型导热塑料来讲 ,材料导热系数取决于塑料和填 料的协同作用 。分散于基体中的填料有粒状 、片状 、球状 、纤 维状等形状 ,填料用量较小时 ,虽均匀分散于基体中 ,但彼此 间未能形成相互接触和相互作用 ,导热性提高不大 ;填料用 量提高到某一临界值时 ,填料间形成接触和相互作用 ,体系 内形成了类似网状或链状的结构形态 ,即形成导热网链 。当 导热网链取向与热流方向一致时 ,材料导热性能提高很快 ; 体系中在热流方向上未形成导热网链时 ,会造成热流方向上
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导热塑料调研报告导热塑料是以PP、ABS、PC、PA、PPA、PBT、LCP、PPS、PEI、P EEK等通用塑料或工程塑料为基材,将高导热复合材料添加在塑料基材中共混复合、通过热传导改性而成的新型高性能塑料。

未经改性普通塑料的热传导率或导热系数很低,一般为0.2-0.46W/(m.K)左右,而经过热传导改性的导热塑料可依据产品要求大大提高其热传导率或导热系数,一般为2-20W/(m.K),某些特殊品级导热塑料的导热系数可达50W/(m.K)或更高,最高可达100W/(m.K)。

通过热传导改性的塑料其导热系数是传统普通塑料的5-100倍甚至更高,这使得导热塑料的热传导率或导热系数可与某些金属媲美,如不锈钢[15W/m.K]和某些铸铝合金[50-100W/m.K]。

导热塑料的优点:1、在使用过程中可实现均匀散热,有效避免了灼热点,可减少零部件因局部或全部产生高温而造成的变形,可调整导热塑料的各项物理性能,如可提高机械性能,增加强度和硬挺度;可根据需要调整其导电性能,制成绝缘型、导电型或抗静电型导热塑料;2、导热塑料的重量轻,比铝材轻50%左右,可减少对成品装置的震动,设备的稳定性提高;3、有相当宽广的选择围,可在PP、ABS、PC、PA、PPA、PBT、LCP、PPS、PEI、PEEK等多种基础树脂甚至是弹性体中选择,根据产品需要选择相关塑料的物性,也可选择成本相对低廉的塑料基材,降低产品成本;4、导热塑料的热膨胀系数和成型收缩率低,可适应对尺寸稳定要求较高的产品;5、加工成型非常方便,可使用普通注塑成型设备象热塑性塑料一样进行简单加工,与普通塑料的加工工艺相同,可大批量快速成型,无须二次加工,大大缩短产品的成型周期;6、工作温度低,耐温度高,可提高组件和设备的使用寿命;7、成型加工方便,可制成比较复杂的形状,从而提高产品的设计自由度和产品附加值;8、应用广泛。

有多种基材可选择,可根据需要调整相关物性,故导热塑料的应用相当广泛。

技术特征提高塑料导热性的途径主要有两种:第一改变高分子结构;第二,通过填充高导热无机物,制备无机物/聚合物复合材料。

现今导热塑料基本采用第二种方法。

导热塑料按树脂基体分为热塑性及热固性;按填充粒子类型可分为金属填充、金属氧化物填充、金属氮化物填充、无机非金属填充及纤维填充;按绝缘电性能分为绝缘性和非绝缘型。

由于塑料为绝缘体,因此绝缘性和非绝缘性导热塑料主要是由填料的种类所决定,非绝缘性导热材料的填料主要是:金属粉、石墨、炭黑及碳纤维等,这类材料兼具导热性的同时又有利于抗静电、电磁屏蔽等;而绝缘性材料填料主要包括:金属氧化物、金属氮化物、碳化物等。

可用作导热粒子的无机填充材料主要有以下几种:(1)金属粉末:铜粉、铝粉、金粉、银粉。

(2)金属氧化物:氧化铝、氧化铋、氧化铍、氧化镁、氧化锌。

(3)金属氮化物:氮化铝、氮化铋。

(4)无机非金属:石墨、碳化硅。

有资料表明导热塑料现在主要使用填充材料为铝粉和石墨,同时亦有研究采用多种填料复配使用。

其中石墨的导热率为209W/MK(100℃),与金属的导热率最为接近,所以用石墨来改善高分子导热率的研究最多。

铝粉与石墨均为导电材料,而非导电材料所用填料主要有氧化铝、氮化铝及氧化镁等。

有研究说,一般石墨填充量30%-40%的产品用途较广。

填充效果的好坏主要取决于以下因素:(1)聚合物的种类和类型(2)填料的形状、粒径及尺寸分布(3)填料与基体的界面结合特性及两相的相互作用。

目前市场是主要的导热塑料所采用的基材有:PS、PPS、PPA、PC、LCP、PA6、PA66、PA46、PA12、TPE等。

其中PPS产品较多,但具体使用何种基材可能与具体的导热、性能及使用场合的要求有关。

导热塑料生产过程中需加入偶联剂以改善材料性能,所采用的基本为常规偶联剂,如:硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂及铝酸锆类偶联剂。

导热塑料生产工艺与高填充改性料生产工艺类似,首先是偶联剂对导热剂的表面处理,而后树脂、表面改性的导热剂及加工助剂经双螺杆挤出造粒。

又有通过密炼机混合,而后层压成板材生产工艺。

针对lED灯行业,一典型技术指标[用于Led的塑料散热器]:热变形温度℃(3.2mm)导热系数 2.9W/MK表面电阻1012Ω击穿电压4000V阻燃V0(1.3mm)灼热丝750℃(1.3mm)有文章指出,片材在横向上的合适导热系数为:机械应用方面1.3W/MK-2W/MK; 电子领域的应用为2W/MK-4W/MK[大学硕士论文]。

专利及文献从文献及专利上看,在这方面做研究开发的部门较少,主要有华南理工大学、大学以及一些高校与企业联合研究的在建筑及冷却系统中导热塑料的使用效果的评价研究(低成本的PP、PVC等),可能是限于成本压力而所使用的填料也主要是低成本的氧化镁、石墨之类。

同时,导热填料的整体添加量也较高,如华南理工大学添加高目数MgO制备PPS导热塑料,氧化镁添加量达80%才能达到3.1W/MK的热导率;有相关专利(200810025883)中添加70%的氧化镁的PPS,才能达到1.6左右的导热率;华源集团与同济大学开发导热PP,石墨添加量达50%时,热导率达到3.9W/MK。

同时将热导率为1.69W/MK 的导热PP分别用到暖气片、换热器、蛇形盘管中,具有“良好效果”。

金陵石化添加石墨开发导热PP,整体导热率数据很高,30%石墨添加量达到21.45W/MK(可能测试方法不一样)。

大学硕士论文,在PC、PC/ABS及ABS中分别添加30-40%的AL2O3、BiO/AL2O3、SiC、SiC/AL2O3,其中在PC/ABS中添加30% BiO和SiC导热率分别达到1.226及1.,其他填料导热率均小于1。

达到要求的导热率,如此高的填充量下,其实际使用效果有待评价验证。

使用量现今导热塑料使用量不大。

从LED行业上看,主要有两方面的原因:一是价格昂贵,一般导热塑料的价格在20美元/Kg,可能更高,与现在使用的铝制散热材料相比成本较高。

二是,与传统的散热材料相比,导热塑料是新材料,很多厂家担心使用风险,不愿采用。

应用领域在各行各业的市场上,很多地方都需要散热材料。

同时,塑料材料几乎渗透了所有的行业和领域,导热塑料的应用也可以覆盖这些领域。

即,应用于要求热传递用途,以及对塑料的其他性能,加工性能或成本方面有要求的用途。

这些领域包括电子电器、汽车、加热/冷却/制冷、照明、医药、食品以及体育用品。

照明领域:导热塑料最典型的应用是在照明领域,主要用于制作需要散热良好的LED节能灯灯杯等,虽然LED节能灯所消耗的热量要比普通光源小得多,但因为LED节能灯结构紧凑、功能强大,温度控制仍然是一个重要的问题。

从及其方面了解,导热塑料在LED行业用量很大,但价格很高。

一般5W/MK的导热塑料,每公斤价格基本在20美元[百度]。

数据分析表明,一般5mm以下的制品,导热率5W/MK与200W/MK 对产品性能影响不大[DSM导热塑料宣传册]。

但铝一直以来都是作为散热系统的材料,塑料作为散热材料才刚刚起步,目前市场上也只有飞利浦公司(所用料为DSM)推出了产品,所以很多厂家目前因担心风险,因而不太愿意尝试开模。

针对LED行业中不同的应用coolpolymer所推产品更为详细,应用面更广[coolpolymer官方]。

针对封装材料(die level encapsulation)提供低热膨胀系数的LCP基的D5506,导热率为10W/MK。

针对背板结构(board level construction)提供PPS基的D5108,导热率为10W/MK。

针对外壳材料(LED enclosures)提供PPS基E5101及PPA基E3603,导热率均为20W/MK。

针对其中LED中所用的导热垫片(sealing gaskets)提供TPE基的D8101,导热率为3W/MK。

除上述推荐牌号外,coolpolymer提供其他两款PC基E4501及E4505,导热率为4W/MK,LED灯反光片/发热片(Reflectors)。

除coolpolymer外,DSM公司也推出了相应的以PA46为基的专用料,有三个牌号的产品(阻燃):TC153、TC154及TC551。

导热率分别为8.0 W/MK,1.1W/MK,14W/MK。

其中飞利浦公司应用DSM 导热塑料生产出了LED灯。

立达信光电选择SABIC公司新款白色LNP* Konduit*热传导复合材料作为制造其两种LED灯泡散热片的材料。

电子电器领域:分析Coolpolymer官方(coolpolymers./materialsolutions.asp),导热塑料在电子电器领域的应用有:包括线路板/电子设备封装(D5112);片状散热片/散热片(E5101、E2)垫片(D8102)电机芯体、线圈骨架(D5110、D5506)基板、电子封装板、印刷线路板、LED线路板(D5108)功能性散热扇/散热片(E5101、E2、E3603)及其所用垫片(D8102)。

散热垫片(D8102、D8104、E8103)继电器管或托盘(E1201、E1202)电阻器或转换器(D5502、D5110)温度传感器(D5112、D3608、D5112、D8102)抗静电(E5107)绝缘传热板(D5108、D5506)电磁屏蔽板(E4505)加热/冷却/制冷化工生产中的热交换器、导热壳体及加热器/供热设备、轴承和电机外壳,太阳能热水器,蓄电池冷却器,散热器(暖气片),导热管等。

生产商[阿里巴巴及IDE](1)美国coolpolymerCoolpolymer产品线比较丰富依据电性能不同分为两个系列,共26款的产品:具有电传导性的E系列产品以及绝缘性的D系列。

(2)德国LUVOCOMLUVOCOM 1301-7804 PPS 6.0 W/MK 玻纤增强阻燃LUVOCOM 1301-8153 PPS 15 W/MK 非阻燃LUVOCOM 1301-7769 PPS 3.5W/MK 玻纤增强非阻燃LUVOCOM 6-8139 PA12 3.0W/MK 玻纤增强非阻燃LUVOCOM 3-8097 PA6 3.5W/MK 玻纤增强非阻燃(3)沙特SABICSABIC公司推出的导热塑料产品,商品名为Konduit,所用基材有PP、PA612、PA6、PA66及PPS,有以下九款产品:Konduit ITF2BPA612 1.1W/MK非阻燃玻纤增强Konduit MT00EPP 1.1 W/MK 非阻燃未增强Konduit MT00EL PP 1.1 W/MK 非阻燃未增强(低萃取物)Konduit OTF2AXXP PPS 2.2 W/MK 阻燃碳纤玻纤增强Konduit OTF2B PPS 1.1 W/MK 玻纤阻燃增强(线性)Konduit PTF2BXXX PA6 1.1 W/MK 玻纤增强Konduit PX08321 PA6 2.6-10 W/MK 非阻燃未增强Konduit PX08322 PA6 2.2W/MK 非增强阻燃Konduit RTF2B PA66 1.2W/MK 增强不阻燃(4)荷兰DSMDSM公司主要推出的是PA46为基的LED专用料,有三个牌号的产品(阻燃):TC153、TC154及TC551。

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