浅谈导热高分子材料的研究与应用

摘 要：在科技日新月异的今天，导热高分子材料的应用也越来越广泛，产品的性能也在不断提升，特别是在电子技术领域有着非常广泛的应用，为我们的日常生活带来了许多便利。通过对导热高分子材料进行研究，分析导热高分子材料的导热机理和材料应用范围，能够让我们更多的了解导热高分子材料存在的价值，从而更好的提升导热高分子材料性能，为今后导热高分子材料更广泛的应用提供参考建议。

关键词：导热高分子材料;导热机理;性能

一、概述

现如今，导热高分子材料的应用范围非常广泛，特别是在换热、取暖等工程中发挥了巨大的作用。由于金属材料非常适合用来做导热材料，因此应用的领域也最多。但是我们都知道，金属材料有易腐蚀的缺点，在加工时必不可少的要应用到防腐涂层来防止材料发生腐蚀，但是一旦在金属材料上刷上涂层，它的导热性能就会下降，这时就激发了人们开始不断的追求新的导热材料。在经过研究之后，导热高分子材料应运而生，很好了弥补了金属材料在导热方面的缺陷，更好的满足了人们的生产生活需要。

二、导热高分子材料的种类划分

（一）导热塑料

导热塑料的基材是通用塑料或是工程塑料，为了增加导热塑料的性能，通常会添加导热填料，这样能够更好的发挥它的导热性能。当然，导热塑料还需要通过一系列的挤出、注塑等工艺才能最终成型，流通到市场中。导热塑料有著很强的优势，一方面它的加工过程非常简单，无需过多的复杂工艺，而且较为安全和环保，对环境不会有污染，值得向市场推广。另一方面导热塑料相对于铝制品而言更加的轻巧和美观，也有更多的色样，在制作上有更多的选择。导热塑料是添加了导热粒子才让塑料具备了导热功能，一般的导热离子材料有金属粉末（铜粉、铝粉、镁等），金属氧化物（氧化铝，氧化镁，氧化锌等），无机非金属（碳化硅、石墨等）以及导热纤维等。导热塑料的填充效果好坏取决于填料的尺寸、粒径和形状，聚合物基体的特性和种类，填料和基体界面结合的相互作用。

（二）导热橡胶

导热橡胶是橡胶基复合材料，主要侧重于导热性能。目前，导热橡胶在电子领域、电器领域和航天航空领域都有着极其广泛的应用，主要是在传热、散热的部分起到减震和绝缘的作用。对于电子产品而言，散热是极其重要的，因此导热橡胶既要有着优良的导热性能，也要有着较好的散热性能，绝缘导热密封橡胶的导热率、散热率和耐老化性能较强，对提高电子产品的使用寿命和可靠性方面有着极其重要的作用。导热橡胶有两种，一种是结构型导热橡胶，另一种是填充型导热橡胶。导热橡胶也有着多种制作工艺，从目前的来看应用的最好的是填充工艺，通过填充制成的导热橡胶在加工成型方面较为简单，而且成本较低，在某些特殊领域也可以只要经过简单的配方调整或工艺处理便能加以利用。

（三）导热胶粘剂

胶粘剂是通过淀粉、橡胶、树脂等基体，添加各类辅料从而能够将其他材料紧密粘粘在一起的一种材料。胶粘剂的历史由来已久，在全球的应用都较为广泛，为了使胶粘剂有着更好的导热性能，在经过一系列研发之后发明了导热胶粘剂。导热胶粘剂分为两种，一种是绝缘导热胶粘剂，另一种是非绝缘导热胶粘剂，这是以电绝缘性来化而划分的。目前在市面上，我们主要有热敏电阻器的导热绝缘，管壳的密封，半导体基片的粘接等应用。导热胶粘剂通常在电子电器领域是用来做封装和粘结材料。

三、导热高分子材料的优化应用措施

（一）根据不同应用场景选择适合的基体材料

导热高分子材料的导热性能很大程度上取决于基体的选择，只有合适的基体才能让导热性能发挥到极致。由于导热高分子材料的应用场景存在很大差异，因此不同的场景应当选择不同的基体。例如，硅橡胶粘结剂、硅橡胶等塑料和橡胶基体就能够很好的抗高温，使得材料不会在元器件处于高温的状况时发生老化和变形的状况。这就是导热高分子材料必须有着适应性和针对性。

（二）导热高分子材料的填充材料需要经过预处理

所有的导热高分子材料都需要填充材料，而这些填充材料如果没有经过事先处理，就难以发挥出应有的导热作用。因此，使用偶联剂对填充材料做好表面处理相当有必要，可以更好的发挥填充材料的导热性能，使得导热填充物和高分子材料融合的更加完美，在有必要时还可以添加一部分的处理药剂，发挥最大的导热效果。

（三）选择合适的工艺，优化导热高分子材料的加工环境

导热高分子材料由于不同的工艺和不同的组合方式会产生不同的导热性能。因此，通过选择合适的工艺，对填充物和基体物质进行优化组合，可以让导热性能更好的发挥出应有的效果。同时，我们还可以有条件的优化相应的生产工艺和加工环境，通过对这部分的优化也能让导热高分子材料性能明显的提升。

四、结语

从目前导热高分子材料的应用情况来看，绝大多数的导热高分子材料都发挥出了应有的导热功效。我们只有将导热塑料、导热橡胶、导热胶粘剂选择合适的基体和填充材料，对生产工艺和加工环境进行优化，加强导热高分子材料导热性能的发挥，使得导热高分子材料能够扩大应用范围，在更多的领域得到推广和使用。

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作者简介：李成东（1997-），男，河北辛集人，本科，高分子材料与工程专业。