导热高分子复合材料的应用与表征.PDF

导热高分子复合材料的应用与表征 Application and Characterization of Conductive Polymer Based Composites 关键词: 导热系数，高分子复合材料，散热，稳态法 摘要 因。 因此，采用高导热的绝缘材料来降低散热热 某些高技术领域，如微电子集成与封装领 阻，可以显著提升电机产品的性能和寿命。据报 [4] 域，电机领域，LED 节能领域，绝缘材料的散热 道 ，在电机中将主绝缘材料的导热系数由现在的 能力正成为瓶颈问题，迫切需要制备综合性能优 0.2 W/(mK)提高到 0.4~0.5 W/(mK)，其输出功率 良的高导热高分子复合材料。通过填充高导热填 可以增加10%，制造成本可下降10~15%。 料来提高基体材料的导热系数，正成为主流方 表1 纯聚合物材料的导热系数 法。填料含量达到“逾渗”阈值后，体系中填料不再 Tab.1 Thermal conductivity of pure polymer 是均匀分散，而是会形成链状或网状的导热链网 形态，并表现出各向异性。稳态法是对其进行导 导热系数 导热系数 材料 材料 热能力表证的最佳方法。 W/(mK) W/(mK) LDPE 0.33 HDPE 0.45~0.52 引言 PP 0.14 PVC 0.12~0.17 随着微电子集成与封装技术及相关领域的飞 PS 0.04~0.14 PVA 0.2 速发展，电子元器件和逻辑电路的体积成倍缩 PET 0.29 PMMA 0.17~0.25 小，所产生的热量迅速积累和增加，工作温度也 向高温方向迅速变化。为了保证电子元器件可靠 PEEK 0.25 PPS 0.31 工作，迫切需要研制具有较高散热能力，较高导 PA-66 0.25 PA-1010 0.36 [1] 热性能的高分子聚合物绝缘材料 。 Epoxy 0.17~0.21 PI 0.1~0.2 高分子绝缘材料通过对其结构的控制和改 ABS 0.25 PU 0.25 性，具有其他材料不可取代的优异性能，其应用 Natural Silicone 0.13 0.17~0.26 领域不断扩展。但是一般高分子材料都是热的不 rubber elastomer 良导体，其导热系数一般都低于 0.5 W/(mK)，见 下表 1[2, 3] 。为了满足微电子，电机电器，航天航 LED 新型节能发光二极管的研究得到了广泛 空，军事装备等诸多制造业和高科技领域的发展 的支持和进步。高功率的LED 输入功率的 75