导热塑料的选材
导热塑料行业研究报告
导热塑料行业研究报告一、引言导热塑料作为一种新型的功能性材料，近年来在电子、电气、照明等领域得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步和市场需求的持续增长，导热塑料行业正呈现出蓬勃的发展态势。
二、导热塑料的定义与特点导热塑料是将高导热性的填料添加到塑料基体中，经过特殊的加工工艺制备而成的具有良好导热性能的塑料材料。
与传统的金属材料相比，导热塑料具有重量轻、耐腐蚀、成型加工方便等优点。
同时，它还能够满足电子设备对电磁屏蔽、绝缘等方面的要求。
三、导热塑料的分类（一）按照基体材料分类1、聚酰胺（PA）基导热塑料具有良好的力学性能和耐磨性，常用于汽车零部件、电子电器等领域。
2、聚苯硫醚（PPS）基导热塑料耐高温、化学稳定性好，适用于航空航天、汽车发动机等高温环境。
3、聚碳酸酯（PC）基导热塑料透明度高、韧性好，广泛应用于照明灯具、电子显示屏等产品。
（二）按照导热性能分类1、低导热塑料导热系数在 05 W/m·K 以下，主要用于对导热要求不高的一般电子设备。
2、中导热塑料导热系数在 05 2 W/m·K 之间，可用于电脑散热器、电源外壳等部件。
3、高导热塑料导热系数在 2 W/m·K 以上，适用于高功率电子设备的散热解决方案。
四、导热塑料的应用领域（一）电子电器领域在电脑、手机、平板等电子产品中，导热塑料用于制造散热器、外壳等部件，有效地解决了电子元件的散热问题，提高了设备的稳定性和可靠性。
（二）照明领域LED 灯具的散热是影响其寿命和性能的关键因素。
导热塑料制成的灯具外壳能够快速将热量散发出去，延长灯具的使用寿命。
（三）汽车领域汽车的电子设备越来越多，对散热的要求也越来越高。
导热塑料可用于汽车的电池包、电子控制单元等部件，减轻车辆重量，提高燃油效率。
（四）航空航天领域在航空航天设备中，重量的减轻至关重要。
导热塑料的轻质特性使其在飞机的电子设备、卫星部件等方面具有广阔的应用前景。
五、导热塑料行业的市场现状（一）市场规模近年来，全球导热塑料市场规模呈现出快速增长的趋势。
塑料导热
世界上导热最好的材料是石墨，大概1200W/m-K左右，不改性的塑料一般最高也就0.3W/m-K左右。
导热绝缘高分子材料(P9)1.2导热绝缘聚合物的研究解释绝缘高分子材料导热物理特性的声子理论认为，热能是通过材料中的声子的无规则扩散进行传递的。
当声子的运动速度恒定时，其平均自由路径的大小取决于具有晶体点阵结构的材料中声子的几何散射，以及与其它声子的碰撞散射，这就是说，有序晶格结构的材料(如晶体)具有较高的导热率;在较高温度下，由于声子相互碰撞速度加快，所以热传递速度减慢‘6’。
按材料制备工艺将导热绝缘高分子大致分为本体型导热绝缘高分子和填充型导热绝缘高分子。
本体导热绝缘高分子是在材料合成及成型加工过程中通过改变材料分子和链节结构获得特殊物理结构，从而获得导热性能;填充型是在普通高分子中加入导热绝缘填料，通过一定方式复合而获得导热性能‘7’。
纯聚合物导热率很低，本体高分子材料制备工艺繁琐，难度大，成本高。
目前制备导热绝缘聚合物主要采用导热绝缘填料如AIN、SIC、BeO等填充聚合物，通过物理共混赋予聚合物以导热性能，此法制得的材料价格低廉，加工容易，成本低，经适当工艺处理可用于某些特殊领域，并可进行工业化生产，是目前国内广泛采用的一种制备方法。
1.2.1本体导热绝缘聚合物的研究绝缘聚合物材料热导率主要取决于树脂的结晶性和取向方向，即声子散射程度。
分子和晶格非谐性振动、树脂界面及缺陷等现象都将引起声子散射，如果树脂链结构是有序的，热量将沿分子链方向迅速传输，沿分子链方向的热导率数值远高于垂直方向。
然而，各向异性树脂沿分子链垂直方向热导率近似或低于相应的各同性树脂【8’。
绝缘聚合物材料热导率取决于含极性基团的多少和极性基团偶极化的程度，这种极化所需要的时间为10、左右。
一般极性高的聚合物都有这种变化，如聚酞亚胺所含极性基团多，且较易极化，所1.绪论以热导率(在有机薄膜里)最高0.37W/m•K，而聚四氟乙烯则相反，它无极性，导热性就差，为0.25W/m.K。
聚乙烯导热系数
聚乙烯导热系数聚乙烯是一种常见的塑料材料，具有良好的导热性能。
导热系数是衡量材料导热性能的重要指标之一，它反映了材料在单位温度梯度下传导热量的能力。
本文将围绕聚乙烯的导热系数展开，探讨其特点、影响因素以及应用领域。
聚乙烯的导热系数通常在0.2~0.5 W/(m·K)的范围内，相对较低。
这是因为聚乙烯分子链之间的作用力较弱，分子之间的热传导能力较差。
与金属等导热性能较好的材料相比，聚乙烯的导热性能相对较差。
然而，聚乙烯的导热系数在塑料材料中属于较高水平，适用于许多导热要求不高的应用领域。
聚乙烯的导热系数受多种因素的影响。
首先是聚乙烯的结晶度。
聚乙烯可分为低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)等不同类型。
其中，结晶度较高的HDPE导热系数较低，而结晶度较低的LDPE导热系数较高。
其次是聚乙烯的分子量。
分子量较高的聚乙烯导热系数较低，而分子量较低的聚乙烯导热系数较高。
此外，添加剂的种类和含量、填充物的类型以及材料的加工工艺等也会对聚乙烯的导热系数产生一定影响。
聚乙烯的导热系数决定了其在热传导方面的应用。
由于聚乙烯导热系数较低，它在绝热材料和保温材料中得到了广泛应用。
例如，聚乙烯泡沫塑料常用于建筑墙体、屋顶和地板的保温材料，有效地阻止了热量的传递。
此外，聚乙烯也常用于制作冷却系统的隔热套管，减少热量的损失。
另外，聚乙烯导热系数低的特点使其在电子器件的散热设计中得到了应用。
聚乙烯材料可以作为散热片和散热垫片，有效地将电子器件产生的热量传导到散热器上，提高散热效果。
除了导热系数外，聚乙烯还具有其他优良的性能。
首先是良好的电绝缘性能。
聚乙烯具有较高的体积电阻率和表面电阻率，能够有效隔离电流，保证电器设备的正常工作。
其次是良好的化学稳定性。
聚乙烯对大多数酸、碱和盐类等化学物质具有较好的耐腐蚀性，不易受到化学物质的侵蚀。
此外，聚乙烯还具有良好的机械性能，具有一定的拉伸强度和耐冲击性。
导热材料
3Байду номын сангаас导热绝缘环氧树脂
环氧树脂具有良好的机械、电气、粘接性、化学稳定性等性能，使其在粘合剂、电气绝缘材料和复合材料等方面有着重要的应用，但是，环氧树脂最大的弱点是固化物的脆性大。纳米氮化铝不仅增加环氧树脂复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率，而且大幅度提高环氧树脂复合材料的导热率和韧性。 来源:
◆ 性能特点
本产品纯度高、粒径小、分布均匀、比表面积大、高表面活性、松装密度低，良好的注射成型性能；用于复合材料，与半导体硅匹配性好、界面相容性好，可提高复合材料的机械性能和导热绝缘性能。
◆主要参数
本产品采用等离子弧气相合成方法生产，颜色为灰白色，平均粒度小于50纳米,纳米AlN粉体热导率高达320W/(㎡.k),与铜差不多,同时又高度绝缘,电阻率在10的15次方以上,且可耐1400度高温。
◆主要参数
性 能 指 标 纳米陶瓷粉 纯度 游离硅 总氧含量 晶型 平均粒度 比表
面积 松装密度 外观
颜色
纳米AlN >99.0% <0.2% <0.8% 六方结构 <50nm >105m2/g 0.05g/cm3 灰白色或白色
指标
品名 纯度 O含量 Fe含量 晶型 平均粒度 比表
4.其他应用领域：纳米氮化铝应用于熔炼有色金属和半导体材料砷化镓的坩埚、蒸发舟、热电偶的保护管、高温绝缘件、微波介电材料、耐高温及耐腐蚀结构陶瓷及透明氮化铝微波陶瓷制品，以及目前应用与PI树脂，导热绝缘云母带，导热脂，绝缘漆以及导热油等。
导热塑料规模
导热塑料规模导热塑料的制备方法包括了改性工程塑料和纯导热塑料两种类型，改性工程塑料是将一些导热性能优良的填料添加到塑料基体中，以提高塑料的导热性能；而纯导热塑料则是指基质材料本身就具有较高的导热性能。
在改性工程塑料中，常用的导热填料包括金属粉末、导热碳黑、陶瓷颗粒等；在纯导热塑料中，常用的基质材料包括聚酰胺、聚酯、聚乙烯等。
导热塑料的优点主要有以下几点：首先，导热塑料具有良好的导热性能，可以有效传导热量，提高器件的散热效率；其次，导热塑料的加工性好，可以通过注塑、挤出等工艺制备各种形状的制品；再次，导热塑料的热变形稳定性好，不易发生热应力裂纹；最后，导热塑料的价格相对较低，具有较高的性价比。
导热塑料的应用领域包括电子电器、汽车、航空航天、建筑等多个领域。
在电子电器领域，导热塑料可用于散热片、封装材料、导热板等部件的制造；在汽车领域，导热塑料可用于汽车引擎的散热、空调系统的制造等方面；在航空航天领域，导热塑料可用于飞机发动机的散热、航空仪器的制造等方面；在建筑领域，导热塑料可用于建筑材料的制造、地暖系统的散热等方面。
虽然导热塑料具有许多优点，但在实际应用中也存在一些问题。
比如，在导热填料添加过多时，可能会导致塑料的机械性能下降；而且，导热填料的分散性也会影响导热塑料的导热性能。
因此，在制备导热塑料时，需要仔细选择导热填料的种类和添加量，并采用适当的工艺控制，以确保导热塑料的性能满足要求。
总的来说，导热塑料是一种具有广泛应用前景的材料，随着科技的发展和工艺的改进，导热塑料将在更多领域得到应用，为人们的生活带来更多便利。
希望通过不断的研究和创新，能够开发出更多性能优良的导热塑料，推动塑料工业的发展，为人类社会的进步做出贡献。
导热塑料 PPS519
苏州纳磐新材料科技有限公司Product Information PPS519产品说明PPS519 是一种以聚苯硫醚为基材的填充性导热材料。
产品特点保有一定韧性的同时有良好的导热性能，纵向导热系数能够达到4W/mK,横向导热系数为16W/mK。
物理参数测试手段测试结果密度,g/cm3ISO-1183 1.55收缩率（流动方向）Sim. to ISO 294-40.20%收缩率（法向）Sim. to ISO 294-40.20%机械性能测试手段测试结果拉伸强度,MPa ISO 52790.0伸长率,%ISO 527 2.0弯曲强度,MPa ISO 178170.0弯曲模量,GPa ISO 17820.6冲击性能测试手段测试结果冲击强度（缺口）,KJ/m2ISO 179 5.0冲击强度（无缺口）,KJ/m2ISO 17920.0热性能测试手段测试结果导热系数，W/mK(穿平面)ASTM D5470 4.0导热系数，W/mK(沿平面)ASTM D547016.0熔点,℃ISO 3146290.0热变形温度,℃ISO 75 A/f>260℃线性热膨胀系数（流动方向），/℃ISO 11359-1/-2 2.10E-05线性热膨胀系数（法向），/℃ISO 11359-1/-2 2.10E-05电性能测试手段测试结果表面电阻Ω/□10^5体积电阻Ω·cm10^4阻燃性能测试手段测试结果在特定厚度的阻燃表现，等级V-0样条厚度,mm 1.0测试手段测试结果导热塑料1mm厚度包裹压铸铝件NAPO方法>500小时不开裂测试仪器SW/GDJS-50B测试条件 -40℃~120℃烘料在进行注塑之前，必须烘料，推荐的烘料温度是100℃，烘料时间2-3小时。
参数设定（参考）注射温度：一区：290℃ 二区：300℃ 三区：310℃ 射嘴：300℃注射压力：100~150MPa注射速度：50-90 mm/S模具温度： 160℃，加冷却水路保压压力：50~80MPa保压时间: 2-5S。
导热系数最好的塑料
导热系数最好的塑料
导热系数指的是材料对热量的传导能力，通常以热量通过单位面积单位厚度的材料的时间为单位。
由于塑料的主要组成是聚合物，它们之间的分子排列相对较远，热量传导能力较差。
因此，大多数塑料的导热系数都比较低。
然而，有些特殊的改性塑料或复合材料可以提高导热性能。
以下是几个导热性能较好的塑料：
1. 高导热塑料：聚苯醚、聚氨酯、聚醚酰胺等，它们具有较高的导热系数。
2. 碳纤维增强复合材料：由于碳纤维的导热性能优异，与塑料基体结合后可以提高整体的导热性能。
3. 硅胶：硅胶是一种具有优异热传导性能的塑料材料，可以在较高温度下长时间稳定工作。
需要注意的是，尽管这些材料的导热性能在塑料中较好，但相对于金属等其他材料仍然较低。
在有高导热要求的应用场景中，通常会选择金属或其他导热性能更好的材料。
塑料制品的电气导热性能和材料
实例：例如，某些工程塑料在具有良 好导热性的同时，也具有较高的电气 性能，适合用于电子设备中的散热和 绝缘部件。
优化材料以提高电气导热性能
导热材料：选择导 热率高、热稳定性
好的材料
填充材料：添加导 热填料，提高材料
的导热性能
结构优化：优化材 料的内部结构，提
高导热性能
表面处理：对材料 表面进行处理，提
塑料制品电气导热性能的原理
塑料分子结构：决定导热性能 的关键因素
填充材料：影响导热性能的重 要因素
温度和压力：影响导热性能的 外部因素
导热系数：衡量塑料制品导热 性能的指标
影响塑料制品电气导热性能的因素
塑料材质：不同材质 的塑料，其电气导热
性能不同
温度：温度对塑料制 品的电气导热性能有
显著影响
湿度：湿度会影响塑 料制品的电气导热性
材料的电气导热性能会影响塑料制品的 电气性能和热性能
材料的导热性和电气性能的平衡
导热性：塑料材料的导热性与其分 子结构、分子量、分子间作用力等 因素有关。
平衡：在塑料制品的设计和制造过 程中，需要平衡材料的导热性和电 气性能，以满足特定的应用需求。
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电气性能：塑料材料的电气性能与 其分子结构、分子量、分子间作用 力等因素有关。
高导热性能
塑料制品的电气 导热性能和材料 的未来发展
新型塑料制品材料的研发
研发目标：提高塑 料制品的电气导热 性能
研发方向：纳米材 料、生物降解材料、 复合材料等
研发方法：实验研 究、模拟计算、数 据分析等
研发成果：新型塑料 制品材料，具有更高 的电气导热性能和更 好的环保性能
提高电气导热性能的技术创新
高热导率复合材料
一、高导热率复合材料1、导热非绝缘塑料1）金属粉填充一般有Cu、Ni、Sn、Al粉和填充的PVC、HDPE、PP、碳纤维(CF)或环氧树脂(EP)基体及固化剂的填充。
填料体积渗滤临界值取决于粒子形状和粒子在树脂中的空间分布，与填充因子呈线性关系；填充因子决定着材料的导热系数，它包含了材料中填料空间布局及粒子形状对导热系数的影响；由于材料内部的多孔性，在接近填充极限时很难实现材料的高导热性。
复合材料的热导率随着金属粉末含量增加而增加，当金属含量低于10%时，材料的热导率缓慢增加，当体积份数大于30%时，含铜粉的材料热导率高于含锡粉的材料；同时还研究了铜粉体积份数为40%时，材料的热导率与颗粒直径关系，实验表明当铜粉直径为40～60μm时，材料热导率较高。
但是目前这类的研究一般只得到小于10W/m.K的导热复合材料。
2）石墨及CF填充有研究结果表明，用热导率高、粒径小的石墨对聚丙烯进行填充改性，可以显著提高复合材料的热导率，当石墨质量百分含量为45％时，石墨/PP复合材料的热导率达到129W/（m·K），是纯聚丙烯树脂的6倍多；但流动性能和力学性能有所下降。
西安交大的井新利研究了天然鳞片状的石墨填充EP的导热及力学性能。
发现单独使用过粗或过细的石墨都不利于改善加工工艺性，而将几种不同细度的石墨搭配使用则有比较好的效果，搭配可使材料中石墨的堆砌更致密，能提高导热系数。
当石墨为60％时，导热系数达10 W/(m·K)，比纯EP提高了约50倍。
钱欣等研究了石墨填充改性酚醛的导热行为。
发现石墨含量并不是越大越好，呈现先慢增后快增然后再慢增甚至不变的情况。
张舜喜研究了石墨、炭黑填充PE的导热、力学性能。
发现随石墨填充量增多，导热系数明显增加，在50％用量时，导热系数达47.4 W/(m·K)；石墨粒子大小对PE性能也有影响，石墨粒子小，弯曲弹性模量、冲击性能高，反之就低；偶联剂增强了石墨与树脂间的界面粘合力，使制品具有实用价值。
新型导热塑料的导热填料及基本导热系数
新型导热塑料的导热填料及基本导热系数
1、导热塑料是利用导热填料对高分子基体材料进行均匀填充，以提高其导热性能。
导热性能的好坏主要用导热系数（单位：W/m.k）来衡量。
2、导热塑料分为两大类：导热导电塑料和导热绝缘塑料。
导热塑料主要成分包括基体材料和填料。
基体材料包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等；填料包括AlN、SiC、Al2O
3、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等。
3、导热塑料的特性：
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。
由于成型方式主要为模具注塑成型，胶料在加热后经过加压流入模具中，然后经过冷却成型。
加工工艺的特性使得材料成型后的导热系数呈现出各向异性的特点，即注塑时胶料流动的方向(in-plane)和垂直胶料流动的方向(through-plane)。
一般胶料流动方向上的导热系数是垂直胶料流动方向上的导热系数的3~6倍，这种差异是由于胶料在注塑成型时，在流动方向易形成连续的分子链所造成的。
4、导热塑料的应用领域：
主要包括LED照明、汽车、加热/冷却/制冷。
5、常见导热填料的导热系数列表：
6、聚赛龙导热塑料种类及产品应用：。
佳汇塑胶--PP塑料导热配方
佳汇塑胶--PP塑料导热配方
1．PP/石墨／碳纤维高导热材料[569]（质量份）
PP(M180R) 50 碳纤维（钛酸酯处理） 3.33
石墨（<1.5um） 50
相关性能热导率2.lW/(m*k)，拉伸强度19MPa,冲击强度9kj/㎡.
2．PP/铝粉复合导热材料[570]
PP(M180R) 70% 钛酸酯偶联剂适量
铝粉(50tim) 30%
相关性能热导率3. 58W/(m．K)，是纯PP的14倍；拉伸强度25MPa，
冲击强度6. 5kj/㎡。
3石墨／碳纤维复合导热PP[569]
PP(M180R) 48. 35% 碳纤维 3.3%
胶体石墨(0#、粒径小于1.5um) 48. 35% 加工条件先将石墨和碳纤维用钛酸酯偶联剂表面处理，与PP混合均匀
后，用双辊塑炼机塑化造粒，温度170～190 0C，时间15min。
将粒子在120℃温
相关性能拉伸强度51. 5MPa，热导率2.lW/(m．K)。
4．PP/超细石墨导热配方
PP粉(牌号为1300或1330，熔 70% 鳞片石墨(75y.m) 30%
体流动指数不大于lg/10min)
相关性能复合材料的热导率可达到2. 4W/(m．K)。
塑料模具常用材料
塑料模具常用材料塑料模具（Plastic mold）是制造塑料制品过程中不可缺少的工具，其作用是将塑料熔化后注入模具中，经过冷却固化后形成塑料制品。
塑料模具的材料选择非常重要，直接影响到模具的使用寿命和制品质量。
下面将介绍一些常用的塑料模具材料。
1.铝合金模具铝合金模具是一种比较常见的模具材料，它具有良好的导热性能和机械性能，可以有效地加快塑料制品的冷却速度，提高生产效率。
此外，铝合金模具密度小、重量轻，便于加工和使用。
然而，铝合金模具的耐磨性较差，易受腐蚀，不能用于生产要求较高的塑料制品。
2.热处理钢模具热处理钢模具是塑料模具的主要材料之一，具有良好的耐磨性和硬度，可以适应高温高压的生产环境。
热处理钢模具的表面经过淬火处理，可以提高其硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。
常见的热处理钢材料有P20、718等。
3.不锈钢模具不锈钢模具是一种常用的塑料模具材料，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
不锈钢模具可以使用于制造高要求的塑料制品，如食品包装容器等。
不锈钢模具的制造工艺相对简单，成本较低，但其导热性能较差，容易产生热应力，需要进行适当的冷却。
4.工程塑料模具工程塑料模具是指采用一些高性能工程塑料制造的模具。
工程塑料具有优异的机械性能、耐热性、耐磨性和耐腐蚀性，可以用于制造要求较高的塑料制品。
常见的工程塑料有聚酰胺（PA）、聚酰亚胺（PI）等。
由于工程塑料模具的制造难度较大，成本较高，常用于生产特殊形状或要求较高的塑料制品。
5.导热塑料模具导热塑料模具是一种具有较好导热性能的塑料模具材料。
导热塑料模具可以快速吸热和散热，提高塑料制品的冷却速度，提高生产效率。
常见的导热塑料有聚苯乙烯（PS）和聚丙烯（PP）等。
相比于金属模具，导热塑料模具成本较低、重量轻，不易卡模，延长模具的使用寿命。
总结：塑料模具材料的选择应根据具体的生产要求和产品特性来确定。
不同的材料具有不同的特性和应用范围，生产者需要根据自己的实际情况进行选择，以提高塑料制品的质量和生产效率。
导热塑料配方设计新趋势-告别吃螺杆的氧化铝
导热塑料配方设计新趋势
---告别吃螺杆的氧化铝
众所周知，目前大部分高导热系数的导热塑料仍采用氧化铝作为主要的填料，为了减少磨损和提高融指数，部分厂家选择用“球形氧化铝”作为主要的导热填充物，但是仍存在螺杆磨损过快、产品白度低、成本高等问题。
要想告别吃螺杆，必须放弃使用氧化铝！那么选什么粉体作为导热填充物才好呢？我们来对比一下下面几种填料：
1、氧化铝硬度：9.0 导热系数30W/m.k 密度3.9g/cm3
2、氧化镁硬度：5.0 导热系数40W/m.k 密度3.5g/cm3
3、勃姆石硬度：3.5 导热系数25W/m.k 密度3.5g/cm3
4、氧化锌硬度：4.5 导热系数25W/m.k 密度5.6g/cm3
综上，应选择硬度低、导热系数高、密度低的材料作为导热填充材料，而氧化镁和勃姆石符合以上标准。
配方建议：
高导热塑料：球形氧化镁+勃姆石
低导热塑料：破碎氧化镁+勃姆石
个人认为，氧化锌密度太高，做出的塑料件太重，没有竞争优势，会逐渐被低比重的勃姆石淘汰。
附图可随意调色的导热塑料
友情提示：
购买勃姆石时请问度娘，选购优质的勃姆石。
勃姆石中的“李鬼”---含杂相的勃姆石
图1 含杂相的勃姆石勃姆石中的“李逵”---纯γ相的勃姆石
图2 纯相的勃姆石。
导热塑料的导热系数
导热塑料的导热系数导热塑料的导热系数是指导热塑料材料导热性能的一个参数，它衡量了导热塑料传热能力的大小。
导热系数是导热性能的重要指标之一，对于一些特定的应用领域，选择具有适当导热系数的导热塑料材料是非常重要的。
导热塑料是一种具有优异导热性能的塑料材料，它可以在一定程度上替代传统的金属材料，广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
导热塑料的导热系数通常在0.1~1 W/(m·K)范围内，比一般的塑料材料要高很多。
导热系数的大小与导热塑料的材料结构和成分有关。
一般来说，导热塑料中加入导热填料可以显著提高导热性能。
常见的导热填料有金属粉末、陶瓷颗粒等。
这些导热填料在导热塑料中形成导热通道，能够有效地传递热量，提高导热系数。
导热系数的大小对于导热塑料的应用具有重要意义。
在电子领域，导热塑料可以用于制造散热片、散热模块等散热设备，其导热系数的大小直接影响了散热效果的好坏。
导热系数较高的导热塑料可以更快地将热量从电子元件中传递出来，提高散热效率，保护电子元件的正常工作。
在汽车领域，导热塑料可以用于制造发动机散热器、变速器散热器等冷却设备。
导热系数的大小影响了冷却设备的散热效果和工作温度。
导热系数较高的导热塑料可以更有效地将热量从冷却介质中传递到周围环境中，提高冷却效果。
在航空航天领域，导热塑料可以用于制造热保护材料、导热板等热管理设备。
导热系数的大小对于保护航天器、飞机等设备的正常工作具有重要意义。
导热系数较高的导热塑料可以更快地将热量从高温区域传递到低温区域，保护设备免受高温的影响。
除了导热系数，导热塑料的导热性能还受到其他因素的影响，如导热路径的长度、形状等。
导热路径越短、越直接，导热性能越好。
因此，在设计导热塑料材料时，需要合理设计导热路径，以提高导热性能。
导热塑料的导热系数是衡量导热性能的重要指标之一。
导热系数的大小影响了导热塑料在电子、汽车、航空航天等领域的应用效果。
选择合适导热系数的导热塑料材料对于保护设备、提高散热效率具有重要意义。
填充型导热塑料 原理
填充型导热塑料原理
填充型导热塑料是一种利用导热填料来增强塑料导热性能的复
合材料。
其原理主要包括两个方面，导热填料的选择和填充型导热
塑料的制备。
首先，导热填料的选择是填充型导热塑料原理的关键。
通常选
择的导热填料包括金属粉末（如铝粉、铜粉）、金属纤维、石墨、
陶瓷颗粒等。
这些填料具有优良的导热性能，能够有效地提高塑料
材料的导热性能。
填充型导热塑料的原理在于通过这些导热填料在
塑料基体中的分布，形成导热网络，从而提高整体材料的导热性能。
其次，填充型导热塑料的制备原理主要是将导热填料均匀地分
散在塑料基体中，形成导热网络。
通常的制备方法包括熔融混合法
和溶液混合法。
熔融混合法是将塑料和导热填料一起在一定温度下
混合搅拌，使填料均匀分散在塑料中，然后通过挤出、注射成型等
工艺形成填充型导热塑料制品。
溶液混合法是将填料与溶解于溶剂
中的塑料预混合，然后将混合物溶剂蒸发或者沉淀出塑料形成填充
型导热塑料。
填充型导热塑料的原理在于通过填料的导热性能来提高塑料材
料的导热性能，从而满足导热要求。
这种材料在电子电器、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用，能够有效地解决塑料导热性能不足的问题。
通过合理选择导热填料和制备工艺，填充型导热塑料能够实现良好的导热性能，提高材料的综合性能。
导热塑料
热网链；选用不同粒径的组合，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 的热阻等
导热基材的选择
导热性高的树脂：对于北方供暖用散热塑料，常选用聚烯烃 类树脂，综合各类性能，目前选用PERT树脂； 结晶树脂导热材料的添加量相对非结晶树脂要少，常用的结 晶树脂有PE、PP、ABS、PA、POM、PPS、LCP、PBT、PET、
PEEK、PVDF、PLA等；
与导热材料相容性好的树脂，以保持较好的树脂原有性能。 首先选用热固性树脂，它们填充后性能较好；热塑性树脂PPS填
充性能较好
耐热性较好的树脂，常用的为玻璃纤维增强的PP、PPS、PA、 PBT、PET
常见导热材料比较：
氮化铝AlN和氮化硼BN，导热系数非常高，价格昂贵； 碳化硅SiC ，导热系数较高，合成过程中的碳及石墨难以去除，产 品纯度较低，电导率高，不适合电子用胶；密度大，在有机硅类胶中 易沉淀分层，影响产品应用；环氧胶中较为适用； 氧化镁MgO ，价格便宜，在空气中易吸潮，增粘性较强，不能 大量填充；耐酸性差，限制了其在酸性环境下的应用； 氧化铝（针状），价格便宜，添加量低； 氧化铝（球形），填充量大，所得制品导热率高，价格较贵，但 低于氮化硼和氮化铝； 氧化锌ZnO ，粒径及均匀性很好，适合生产导热硅脂，导热性偏 低，不适合生产高导热产品；质轻，增粘性较强，不适合灌封； 石英粉（结晶型） ，密度大，适合灌封；价格低，适合大量填充， 降低成本，导热性偏低，不适合生产高导热产品；密度较高，可能产 生分层。
什么是导热塑料？
导热塑料是以工程塑料或 通用塑料为基材，添加导热 填料提高其导热性能。利用 塑料的流动性，通过注塑或 挤出工艺，形成最终制品。 导热性能的好坏主要用导 热系数（单位：W/m•k）来 衡量。
飞荣达导电塑料和导热塑料
马达线圈骨架
Z 公司屏蔽腔
1. 2. 客户之前的方案为铝合金压铸件，成本 高，生产效率低； 采用飞荣达CP-SS-103材料，性能可以 满足客户要求，成本略有降低，重量减 轻一半。
C 公司 PS Cover
客户初期的方案为采用塑胶件加金属件方案， 后飞荣达建议采用导电塑料一体方案，组装 方便。
飞荣达导热塑料
导热塑料：利用导热填料对高分子基体材料进行均匀填充，以提高其导热性能
导电塑料颗粒cpss103pcabs基材不锈钢纤维ul94v0cpss105abs基材不锈钢纤维ul94v0cpss106pcabs基材不锈钢纤维ul94hbcpnc203pcabs基材镀镍碳纤维ul94v0cpnc203npcabs基材镀镍碳纤维不阻燃更多材料可以根据客户要求定制
飞荣达导电塑料和导热塑料
飞荣达导热塑料
飞荣达导热塑料产品
TH-AO-301：尼龙基材，导热系数0.75 TH-AO-302：尼龙基材，导热系数1.0 TH-AN-303：尼龙基材，导热系数0.5 TH-AN-304：尼龙基材，导热系数1.4 TH-GR-301EC:尼龙基材，导热系数2.5(导电导热) 更多产品在研发中，也可以根据客户要求定制产品。
导电塑料特点：
密度低，接近铝合金的一半，使得产品重量轻 屏蔽效能与铝合金接近，屏蔽效能和产品强度可调节 耐蚀性好，无需额外的表面处理，环保 生产损耗小，降低生产成本 对于结构复杂的产品可一次加工成型，浪费少，交货迅速
飞荣达导电塑料主要特性：
体积电阻: 0.5~250 Ohm.cm 屏蔽效能 (30MHz~10GHz): 40dB~85dB 密度 (g/cm^3): 1.2~1.5 工作温度: -40°~90°，更高耐温要求的材料可以定制 防火等级可达UL 94-V0
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导热塑料配方设计分享到：0发布时间:2013/10/29 20:56:55大中小来源:作者：王文广教授级高级工程师深圳市高分子行业协会秘书长大多数金属材料的导热性较好，可用于散热器、热交换材料、余热回收、刹车片及印刷线路板等场合。
但金属材料的耐腐蚀性、成型加工性不好，限制了一些领域的应用，具体如化工生产和废水处理中的热交换器、导热管、太阳能热水器及蓄电池冷却器等。
导热塑料概述导热塑料是指具有较高导热系数的一类高分子材料，一般其导热系数大于1W/m.K。
大多数金属材料的导热性较好，可用于散热器、热交换材料、余热回收、刹车片及印刷线路板等场合。
但金属材料的耐腐蚀性、成型加工性不好，限制了一些领域的应用，具体如化工生产和废水处理中的热交换器、导热管、太阳能热水器及蓄电池冷却器等。
塑料的耐腐蚀性和加工性能都很好，但与金属材料相比，塑料材料的导热性能不好，导热性最好的HDPE导热系数也仅有0.44 W/m。
各类塑料的导热系数可具体参见表1所示。
塑料的低导热性，限制了其应用范围，如不可用于各类摩擦起热或需要及时散热的场合。
导热类塑料可用于中央空调系统、太阳能热水器、建筑供热管道、化工腐蚀介质的传热材料、土壤加热器、商业仪器、自动化设备、齿轮、轴承、垫片、移动电话、电子器件、发电机罩及灯罩等场合。
导热塑料主要用于换热工程中如散热器、换热管等，电子元器件的散热如线路板、LED封装材料等。
导热塑料配方设计导热材料的种类按照导热材料是否具有导电性能，将导热材料分为导电导热材料和绝缘导热材料两大类。
★导电导热材料凡是能够导电的材料都具有导热性能，只是导热程度大小的不同，目前常用的导电导热材料有：A 炭素材料炭素材料包括碳纤维、石墨、石墨烯、炭黑、碳纳米管，导热效果很好，是目前主要的导热材料，其中以碳纤维、石墨和炭黑应用最多，缺点为黑色。
石墨的种类很多，一般多选用导电和导热都高的石墨品种，具体如磷片石墨、可膨胀石墨、膨胀石墨等。
一般的石墨易发飘，加工时不好进料。
石墨的导热性虽然不是很高，一般为110-130 W/m.K，但具有成本低、在塑料中易于分散、对塑料性能影响小等优点，因此比较常用。
尤其是近来开发出许多高导热性的导热石墨，例如导热石墨的导热系数可达到550 W/m.K、单晶石墨的导热系数可达到2200 W/m.K、掺杂石墨（复合掺杂2.5%硅和15%钛）的导热系数可达到330 W/m.K。
石墨的粒径越大，导热系数越高，当粒度细到2000目左右后，导热系数不再减少。
经验证明，采用不同粒径的石墨混合使用，即可保证导热性，又可保证复合材料的性能。
石墨需要用钛酸酯偶联剂进行表面处理，硅烷类偶联剂无效。
钛酸酯最好用NDZ-201，并用白油等比例进行稀释处理。
为了增加相容性，最好加入相容剂，如马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝PP、马来酸酐接枝EPDM 等，加入了5%-10%。
B 金属材料金属导热材料如不发生氧化，导热效果很好，但在现实环境中氧化难以避免，大大降低了其导热性能。
金属导热材料的品种以银、铜、铝、锡、镍、铁等为主，形状为纤维状和粉状，从价格上考虑选用铜和铝为佳。
C 有机填充导热材料常用的导热聚合物有聚乙炔、聚苯胺及聚噻吩等导电性能优异的聚合物，其优点为综合性能好、相对密度低，缺点为价格高，目前阶段实际应用较少。
D 半导体材料—主要品种为硅、硼等。
★绝缘导热材料绝缘导热材料主要以金属化物为主，又称为陶瓷粉，具体品种包括金属氧化物、氮化物和碳化物三个类别，以金属氮化物最为常用。
绝缘导热材料为白色或浅色，但价格很高。
A 金属氮化物和炭化物主要为氮化铝、氮化硼、氮化硅、炭化硅、炭化铍等。
氮化铝为最常用的导热金属氮化物，相对密度为3.235。
属于一种陶瓷绝缘体，分为多晶体和单晶体两大类。
多晶体物料导热系数为70-210 W/m.K，是三氧化二铝的5倍；而单晶体导热系数更可高达320 W/m.K ，与氧化铍不同的是氮化铝无毒。
氮化铝的线膨胀系数为4.5×10-6/℃，与Si的线膨胀系数(3.5~4×10-6/℃)和GaAs的线膨胀系数(6×10-6/℃)匹配。
氮化铝表面用硅烷进行处理，导热效果可以进一步提高。
氮化硼英文名称boron nitride，外观为片状六方结晶白色粉末，相对密度2.27，导热系数120 W/m.K，导热性能好于炭化硅。
氮化硼有两种晶型，六方BN较软，称“白色石墨”，立方BN硬度高，与金刚石相当。
氮化硅的外观为白色粉状晶体，有杂质或过量硅时呈灰色，熔点1900℃，相对密度3.44。
结晶结构有两种变体：α型为六方密堆积结构，β型为似晶石结构。
氮化硅的使用温度高达1900℃，在1000℃以上开始氧化，导热系数达到110W/m.K。
碳化硅为最常用的导热金属炭化物，导热系数为100 W/m.K，导热性和导电绝缘性都很好，非常适合于电子导热封装材料。
B 金属氧化物主要为三氧化二铝、氧化镁、氧化锌及氧化铍等。
其中，纳米氧化铝为白色粉末，导热系数30 W/m.K，随温度升高有所下降；三氧化二铝掺杂氧化锌（AZO）的导热系数为30 W/m.K。
塑料导热配方设计要点★导热基材的选择A 从树脂本身导热性上考虑从树脂导热性上考虑，应该选择本身导热性高的树脂。
对于北方供暖用散热塑料，常选用聚烯烃类树脂，其导热性见表5所示，综合各类性能，目前选用PERT树脂。
B 从树脂结晶性能上考虑最好选用高结晶度的树脂，结晶树脂导热材料的添加量相对非结晶树脂要少，常用的结晶树脂有PE、PP、ABS、PA、POM、PPS、LCP、PBT、PET、PEEK、PVDF、PLA等。
C 从树脂与导热材料相容性上考虑最好选择与导热材料相容性好的树脂，以保持较好的树脂原有性能。
首先选用热固性树脂，它们填充后性能较好；如果必须选用热塑性树脂，推荐选用的树脂为PPS，它的填充性能较好。
D 从耐热性能上考虑选用耐热性较好的树脂，常用的为玻璃纤维增强的PP、PPS、PA、PBT、PET几个品种。
★导热材料品种的选择A 按照是否要求绝缘性来选择，如要求绝缘只能选择金属的氮化物、炭化物和氧化物。
B 按导热材料的导热性大小来选择，在价格许可的条件下，尽可能选择导热性能好的材料，如金属银的导热性最好。
C 对同一导热材料，尽可能选择新开发品种，如新型炭黑、石墨烯、碳纳米管（单壁CNT导热系数达到6000 W/m.K、多壁MWCNT导热系数达到3000W/m.K）、三维碳纤维（导热系数达到1200 W/m.K），比传统的材料导热性能大幅度提高。
D 对于一个配方，尽可能选择不同品种导热材料复合使用效果好。
纤维状和粒状填料复合使用导热效果好，其原因为长径比高的纤维类材料和粒度低的粉体材料容易形成导热网络；如石墨/银粉复合，比各自单一同等添加量效果好；例如PP中加入铜纤维和石墨，复合材料的导热率可达8.65W/m.K。
★导热材料尺寸的选择A 单从尺寸上看，导热材料的越细越好，越容易形成导热通路，导热性越好；如纳米氮化铝的导热系数达到320 W/m.K，而普通的氮化铝导热系数仅为150 W/m.K；如果从分散性上看，尺寸越细分散越困难；因此在配方设计时，应该在保障分散的前提下，导热材料越细越好，具体见表6、表7所示。
B 对于同一个配方，选择不同尺寸的导热材料复合添加效果好。
★导热材料形状的选择从填料的外观形状上看，容易形成导热通路的次序为晶须>纤维状>片状>颗粒状，因此其导热性能大小顺序相同。
★导热材料的表面处理对于不同的导热材料，选用合适的偶联剂进行表面处理，导热系数可以提高10%-20%。
★导热材料添加量的确定导热材料的添加量不是越大越好，添加量存在一个临界值。
在临界值之下，导热材料形成不了导热网络，导热系数增加很慢；达到临界值时，导热材料网络形成，导热系数突然增加；超过临界值后，导热系数增加缓慢；因此，最佳添加量为最大临界值。
最后提一下加工方式对导热性能的影响，导热效果为粉末混合>溶液混合≒双辊开炼> 双螺杆混合。
塑料复合导热材料配方实例★金属导热配方A 在HDPE树脂中，当加入25%体积份数的铁粉时，复合材料的导热率可达到1.4 W/m.K。
B 在环氧树脂中加入40%体积份数的铜粉（粒径50μm）时，复合材料的导热率可达到0.9W/m.K。
C 在PP和酚醛树脂中填充18%~22%体积份数的铝薄片（40/1的长径比）时，导热率接近纯铝的80%。
D 在PP中加入30%粒径为50μm的铝粉，复合材料的导热率为3.58W/m.K，是纯PP的14倍；但综合力学性能下降，如拉伸强度为24MPa、冲击强度为7.3kJ/m2。
E 金属粉填充导热塑料配方HDPE 60%；Al或Zn粉40%。
相关性能：导热系数20.5×10-4Cal/cm.s.℃。
★炭素导热配方A 石墨填充导热酚醛塑料配方PF30%；石墨70%。
相关性能：热导率：20W/m.K；弯曲强度：35MPa；压缩强度：55MPa。
B 在LDPE树脂中，加入25%体积份的石墨，进行粉末混合，导热率可达2W/m.K。
C 用PP粉，牌号为1300或1330，熔体流动指数不大于1g/10min，加入75μm的鳞片石墨30%，复合材料的导热率可达到2.4W/m.K。
D 在CPVC（导热率为0.16 W/m.K）树脂中，随石墨加入量的增加，其导热率变化如表8 所示。
当加入50%石墨时，导热率可达3.2 W/m.K，提高20倍之多。
E 在环氧树脂中加入56%（体积）的碳纤维，复合材料的导热系数为695W/m.K，相对密度小于1.5，线膨胀系数大大下降。
★绝缘导热配方A 在PVDF中加入60%（体积）的氮化铝，其中7μm的颗粒和晶须比例为25/1，复合材料的导热系数为11.5 W/m.K。
B 在UHMWPE树脂中加入30.2%AlN纤维，复合材料的导热率可达到2.44W/m.K。
C 在环氧树脂中，加入30%体积份数的陶瓷（BaTiO3、Si、SiC、SnO2、TiO2、ZnO），另加入0.3%掺杂金属（Al、Cr、Li、Ti）等，复合材料的导热率为2.06W/m.K。
D 在PPS中加入80%的大颗粒氧化镁，导热系数可以达到3.4W/m.K；加入70%的三氧化二铝，导热系数可以达到2.392W/m.K。
E 在EVA太阳能封胶膜中加入氧化镁，其导热性能见表9所示，除了导热性能提高外，绝缘性、交联度和热稳定性也有不同程度提高。
F 在液体硅胶中，加入2%纳米氧化锌接枝硅烷偶联剂，导热系数达到0.61W/m.K。
G 绝缘浅色导热PA10T配方：PA10T 30%；氧化镁40%；氮化硼20%；玻璃纤维10%。
加工：双螺杆挤出机，温度280℃-310℃。