?影響熱導率的因素、導熱填料添加越多塑料導熱性就越好嗎

文章出處：產品百科責任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發表時間：2023-04-19

　　大家都知道塑料本身導熱系數低，需要添加導熱填料以制成導熱材料。但這并不代表，導熱填料越多，其導熱性就能越好。填料的用量不僅對導熱系數產生了影響，還對其他性能會產生重大影響。更高的填料含量并不能成比例的提高導熱系數，反而會降低導熱塑料加工性能、力學性能等。此外，導熱填料通常比工程塑料更為昂貴，因此材料成本將隨著填料含量的增加而大幅上升。外加微型化的趨勢，導熱填料的方向也將做出改變。

一般導熱塑料的導熱系數主要取決于：塑料的導熱系數、填料類型、填料形狀（球形、片狀或纖維狀）、填料尺寸、填料用量等多方面。就像片狀或纖維狀填料等不等軸填料能夠提供更高的導熱系數，它們具有更強的交互接觸傾向，更有利于形成導熱網絡，所以能提高塑料的導熱性。

（1）樹脂基體材料和導熱填料的特性
一般情況下，樹脂基體材料和導熱填料的熱導率越高，導熱塑料的熱導率越高。
（2）導熱填料的形狀
一般來說，導熱填料越容易形成導熱通路，導熱塑料的導熱性能越好。按形成導熱通路的容易程度，優選的填料形狀為晶須或纖維狀，其次為片狀，再次為顆粒狀。
（3）導熱填料的含量
填料在樹脂基體中的分布情況決定著導熱塑料的導熱性能。當填料含量較小時，起到的導熱效果不明顯；當填料過多時，復合材料的力學性能會受到較大的影響。而當填料含量增至某一值時，填料之間相互作用在體系中形成類似網狀或者鏈狀的導熱網鏈，當導熱網鏈的方向與熱流方向一致時，導熱性能最好。因此，導熱填料的含量存在著某一臨界值。
（4）導熱填料與樹脂基體材料界面的結合特性
填料與基體的結合程度越高，導熱性能越好，選用合適的偶聯劑對填料進行表面處理，熱導率可提高10%—20%。
（5）導熱填料之間的復配
不同導熱填料之間有時可形成互補，如將纖維狀和層狀或顆粒狀的導熱填料復配，層狀或顆粒狀的導熱填料有可能會彌補纖維狀導熱填料之間的空隙，從而進一步完善導熱網鏈，提高熱導率。

? 導熱填料

以非金屬填料制備的導熱塑料還具備金屬材料（盡管它們具有良好的導熱系數能）所不具備的一個特殊性能——電絕緣性能。所以，良好的導熱性外加電絕緣性的組合，以及塑料的高設計自由度可為技術部件的熱管理提供新的方法。

綜上所述，在選擇導熱塑料時應權衡導熱系數、加工性能和材料成本之間的關系。就導熱塑料而言，是不能單看導熱填料用量方面，就決定其導熱性好壞的。

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