添加哪些導熱材料可以提高PA610的導熱率?

     大多數(shù)金屬材料的導熱性較好，可用于散熱器、熱交換材料、余熱回收、剎車片及印刷線路板等場合。但金屬材料的耐腐蝕性不限制了一些領(lǐng)域的應(yīng)用，具體如化工生產(chǎn)和廢水處理中的熱交換器、導熱管、太陽能熱水器及蓄電池冷卻器等。隨著電氣領(lǐng)域集成技術(shù)和組裝技術(shù)的迅速發(fā)展，電子元器件和邏輯電路的體積成千倍、萬倍的縮小，迫切需要具有高散熱性的絕緣封裝材料，而傳統(tǒng)的金屬、金屬氧化物、金屬氮化物和炭類導熱材料已無法滿足此類需要，人們將目光投向具有優(yōu)異綜合性能的塑料上來。

     可用于塑料添加的導熱材料如下。

     (1)金屬粉末和片  常用的填充材料為鋁、銅、錫、銀及鐵等金屬粉末和片，導熱性很好。缺點為導熱同時導電，添加量太大而影響復(fù)合材私的性能。其中以鋁和銅類應(yīng)用最多，具體實例如下。

     ①hdpe/鐵粉  在hdpe樹脂中，當加入25%體積分數(shù)的鐵粉時，復(fù)合材料的熱導率可達到1. 4w/(m．k)。

     ②ep/銅粉  在環(huán)氧樹脂中加入40%體積分數(shù)的銅粉（粒徑50um）時，復(fù)合材料的熱導率可達到0.9w/(m．k)。

     ③pp/鋁片  在pp和酚醛樹脂中填充18%～22%體積分數(shù)的鋁薄片（40/1的長徑比）時，熱導率接近純鋁的80%。

     ④pp/鋁粉  在pp中加入30%粒徑為50um的鋁粉，復(fù)合材料的熱導率為3. 58w/(m．k)，是純pp的14倍；但綜合力學性能下降，如拉伸強度為24mpa、沖擊強度為7.3kj/m2。

     ⑤環(huán)氧樹脂／鋁粉  按環(huán)氧樹脂／固化劑／鋁粉以100/8/34的比例混合，澆鑄成型為制品，熱導率為4. 60w/(m．k)，尺寸穩(wěn)定性好，拉伸強度81mpa，壓縮強度215mpa。

     (2)金屬纖維  主要為銅、不銹鋼、鐵等纖維，導熱效果好于金屬粉末才，添加量也少于金屬粉末，對復(fù)合材料的性能影響小。缺點為導熱同時導電，添加量仍然偏大。如pp/銅纖維／石墨，pp中加入銅纖維和石墨，復(fù)合材料的熱導率可達8.65w/(m-k)。

     (3)鍍金屬纖維  主要有碳纖維鍍鎳、碳纖維鍍銅等，優(yōu)點是添加質(zhì)量比例大大降低，對復(fù)合材料的性能影響。缺點為導熱同時導電。

     (4)金屬氧化物  金屬氧化物包括氧化鋅、氧化銅、氧化鎂、氧化鈹及氧化鋁等，優(yōu)點為導熱同時不導電。

     ①ldpe/a12o3  以65um和8um兩種a12o3混合加入，當a12o3的體積分數(shù)達到70%時，采用熔體澆鑄法成型加工，復(fù)合材料的熱導率為4.6w/(m．k)。

     ②硅橡膠/a12o3  當a12o3的用量為硅橡膠的3倍時，復(fù)合材料的熱導率為2. 72w/(m．k)。

     (5)金屬氮化物  主要品種有氮化鋁、氮化硅及氮化硼(bn等，為新興的導熱材料，優(yōu)點為導熱同時不導電，缺點為價格高。

     ①環(huán)氧樹脂/a1n  環(huán)氧樹脂用線型酚醛環(huán)氧樹脂，當ain的體積分數(shù)為70%時，復(fù)合材料的熱導率為14w/(m．k)，介電常數(shù)很低，線膨脹系數(shù)很小，可用于電子封裝材料。

     ②酚醛樹脂/ain  當ain的體積分數(shù)達到78. 5%時，復(fù)合材料的熱導率為32.5w/(m . k)，可用于電子封裝材料。

     ③pe/ain  當ain的體積分數(shù)達到30. 2%時，復(fù)合材料的熱導率為2. 44w/(m．k)。

     ④uhmwpe/ain  在uhmwpe樹脂中加入30. 2%ain纖維，復(fù)合材料的熱導率可達到2. 44w/(m . k)。

     ⑤ep/陶瓷  在環(huán)氧樹脂中，加入30：《體積分數(shù)的陶瓷(ba-tio3、si、sic、stio2、tio2、zno)，  另加入0.3%摻雜金屬(ai、cr、li、ti)等，復(fù)合材料的熱導率為2.06w/(m，k)。

     ⑥bn/pb（聚苯并思嗪）  當bn的含量為88%時，復(fù)合材料導率為32.5w/(m．k)。而且bn的絕緣性高，是理想的導熱電子封裝材料，美國先進陶瓷公司和epic公司已開發(fā)出熱導率20～35w/(m . k)的封裝材料，可進行模壓成型，已用于電子封裝、集成電路板電子控制元件等。

     ⑦ain/pvdf  7um的a1n粒子和晶須以25/1的比例混合，總加入量達到60%體積分數(shù)時，熱導率為11. 5w/(m．k)。

     ⑧a1n/pf  當ain的添加達到78.5%體積分數(shù)時，熱導率為32. 5w/(m .k)。

     (6)金屬碳化物  主要有碳化硅等為新興的導熱材料，優(yōu)點為導熱同時不導電，缺點為價格高。

     (7)半導體材料  主要有硅、硼等。

     (8)炭類填料    具體品種為炭黑、碳纖維、石墨、碳納米管，導熱同時導電。

     加入碳纖維，復(fù)合材料的熱導率可達到10w/(m . k)。用鈦酸酯偶聯(lián)劑ndz101對石墨進行表面處理，可得導熱、導電、力學性能均好的ldpe/石墨復(fù)合材料。

     ①hdpe/石墨  當石墨的體積分數(shù)達到20%時，熱導率為1.53w/(m．k)。當石墨的質(zhì)量分數(shù)達到40%時，熱導率為11. 6～23.0w/(m . k)，拉伸強度為40~60mpa。當石墨的質(zhì)量分數(shù)60達到50%時，熱導率為47. 4w/(m．k)。

     ②環(huán)氧樹脂／天然磷片石墨  當天然磷片石墨的質(zhì)量分數(shù)達到60%時，復(fù)合材料的熱導率為10w/(m . k)，比純ep提高50倍左右。

     ③cf/ep  當cf的含量達到56%時，熱導率為695w/(m . k)，相對密度為1. 48。

     ④ldpe/石墨  在ldpe樹脂中，加入25%體積分數(shù)的石墨，進行粉末混合，熱導率可達2w/(m . k)。

     ⑤pp/石墨  用pp粉（牌號為1 300或1 330），熔體流動指數(shù)不大于lg/l0min，加入75um的鱗片石墨30 %，復(fù)合材料的熱導率可達到2.4w/(m . k)。

     ⑥cpvc/石墨  在cpvc[熱導率為0.166w／(m.k)樹脂中，隨石墨加入量的增加，其熱導率發(fā)生變化。當加入50%石墨時，熱導率可達3.2w/(m . k)，提高20倍之多。

     (9)其他無機物  主要包括硫酸鋇、硫化鉛及云母等。如pp/云母，云母的熱導率雖然不高，但在塑料中形成霓互連網(wǎng)絡(luò)的能力遠遠高于銅粉，因此在相同填量下pp/銅粉的熱導率為1.25w/(m．k)，而pp/云母的熱導率為2.5w/(m . k)。

    (10)有機填充導熱材料  常用的導熱聚合物有聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯及聚噻吩等導電性能優(yōu)異的聚合物。其優(yōu)點為綜合性能好，相對密度低；缺點為價格高。