影响热导率的因素、导热填料添加越多塑料导热性就越好吗

文章出处：产品百科责任编辑：东莞东超新材料科技有限公司发表时间：2023-04-19

　　大家都知道塑料本身导热系数低，需要添加导热填料以制成导热材料。但这并不代表，导热填料越多，其导热性就能越好。填料的用量不仅对导热系数产生了影响，还对其他性能会产生重大影响。更高的填料含量并不能成比例的提高导热系数，反而会降低导热塑料加工性能、力学性能等。此外，导热填料通常比工程塑料更为昂贵，因此材料成本将随着填料含量的增加而大幅上升。外加微型化的趋势，导热填料的方向也将做出改变。

一般导热塑料的导热系数主要取决于：塑料的导热系数、填料类型、填料形状（球形、片状或纤维状）、填料尺寸、填料用量等多方面。就像片状或纤维状填料等不等轴填料能够提供更高的导热系数，它们具有更强的交互接触倾向，更有利于形成导热网络，所以能提高塑料的导热性。

（1）树脂基体材料和导热填料的特性
一般情况下，树脂基体材料和导热填料的热导率越高，导热塑料的热导率越高。
（2）导热填料的形状
一般来说，导热填料越容易形成导热通路，导热塑料的导热性能越好。按形成导热通路的容易程度，优选的填料形状为晶须或纤维状，其次为片状，再次为颗粒状。
（3）导热填料的含量
填料在树脂基体中的分布情况决定着导热塑料的导热性能。当填料含量较小时，起到的导热效果不明显；当填料过多时，复合材料的力学性能会受到较大的影响。而当填料含量增至某一值时，填料之间相互作用在体系中形成类似网状或者链状的导热网链，当导热网链的方向与热流方向一致时，导热性能最好。因此，导热填料的含量存在着某一临界值。
（4）导热填料与树脂基体材料界面的结合特性
填料与基体的结合程度越高，导热性能越好，选用合适的偶联剂对填料进行表面处理，热导率可提高10%—20%。
（5）导热填料之间的复配
不同导热填料之间有时可形成互补，如将纤维状和层状或颗粒状的导热填料复配，层状或颗粒状的导热填料有可能会弥补纤维状导热填料之间的空隙，从而进一步完善导热网链，提高热导率。

导热填料

以非金属填料制备的导热塑料还具备金属材料（尽管它们具有良好的导热系数能）所不具备的一个特殊性能——电绝缘性能。所以，良好的导热性外加电绝缘性的组合，以及塑料的高设计自由度可为技术部件的热管理提供新的方法。

综上所述，在选择导热塑料时应权衡导热系数、加工性能和材料成本之间的关系。就导热塑料而言，是不能单看导热填料用量方面，就决定其导热性好坏的。

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