電子產(chǎn)品的散熱器是應(yīng)用范圍廣的結(jié)構(gòu)件，包括消費(fèi)類電子產(chǎn)品、服務(wù)器、電機(jī)、LED 照明產(chǎn)品等，都涉及散熱材料的使用。電子產(chǎn)品在使用過程中都會(huì)有部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，如果熱量不及時(shí)散逸會(huì)影響設(shè)備性能。一直以來散熱器多使用鋁材，但鋁制散熱器存在著一些缺陷，如重量大，后加工處理繁雜，生產(chǎn)過程污染大等。
導(dǎo)熱改性塑料的出現(xiàn)很好地解決了這些問題。鋁的密度為2700kg/m3，而導(dǎo)熱塑料的密度小于 2000kg/ m3，這就意味著外形一樣的散熱器，導(dǎo)熱塑料散熱器重量更輕。
對(duì)照明燈具來說，重量對(duì)其運(yùn)輸、安裝及跌落隱患都是很重要的影響因素。此外，鋁材的主要加工方法是壓鑄或拉伸成型，在生產(chǎn)過程中無法進(jìn)行較復(fù)雜形狀的加工，而塑料的流動(dòng)性好，可以設(shè)計(jì)出更復(fù)雜更薄的造形，改性塑料能提高設(shè)計(jì)自由度；塑料導(dǎo)熱材料可以一次成型，無需后加工，生產(chǎn)的效率高，并且生產(chǎn)過程中幾乎不產(chǎn)生有毒污染，等等。
目前散熱改性工程塑料已在 LED 照明領(lǐng)域大規(guī)模推廣，新能源車領(lǐng)域的應(yīng)用也正在積極推進(jìn)。車燈的 LED 芯片功率更大，散熱要求更苛刻，而狹小的發(fā)動(dòng)機(jī)艙決定了車燈用散熱器更加注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和重量。
從現(xiàn)有市場(chǎng)的巨大容量和高導(dǎo)熱改性工程塑料相對(duì)于傳統(tǒng)鋁合金散熱材料的諸多優(yōu)勢(shì)來看，“以塑代鋁”的市場(chǎng)前景良好。
今天給大家介紹一下導(dǎo)熱材料
一、導(dǎo)熱材料概述
導(dǎo)熱材料的發(fā)展
塑料自19世紀(jì)60年代問世以來，由于有著種類多，特性突出，質(zhì)輕，價(jià)廉，易加工等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代了木材、陶瓷、象牙、金屬等材料，越來越多的進(jìn)入到人們的生產(chǎn)生活中。但受其結(jié)構(gòu)特性限制，塑料的導(dǎo)熱系數(shù)普遍只有0.2W/m·K左右，所以一直以來塑料多用在絕熱領(lǐng)域，直到近年來隨著導(dǎo)熱塑料的涌現(xiàn)才開始在散熱領(lǐng)域有所突破。
2.導(dǎo)熱塑料種類
目前提高塑料導(dǎo)熱性能的途徑有兩種：一種是通過改變分子和鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，或者通過外力的作用改變分子和分子鏈的排列來獲得特殊物理結(jié)構(gòu)，從而提高材料的導(dǎo)熱性能。這種方法成本高，方法復(fù)雜，所以并不常用。
第二種也是現(xiàn)今采用最廣泛的制備導(dǎo)熱塑料的方法是通過高導(dǎo)熱材料對(duì)聚合物進(jìn)行填充，制備導(dǎo)熱填料/聚合物復(fù)合材料。
3.填充型導(dǎo)熱塑料機(jī)理
以上這類導(dǎo)熱填料在填充到聚合物基體中，通過微粒與微粒間的接觸會(huì)形成一個(gè)三維網(wǎng)絡(luò)，熱量就可以沿著網(wǎng)絡(luò)快速傳遞。這一特性決定了填充型導(dǎo)熱塑料必須加入大量填料才能形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)而顯示出良好的導(dǎo)熱性能，但與此同時(shí)，大量填料的加入也導(dǎo)致了導(dǎo)熱塑料的力學(xué)性能降低和擠出生產(chǎn)加工困難等問題。所以目前填充型導(dǎo)熱塑料大量的研究工作聚焦于較少損失力學(xué)性能的情況下提升材料的熱導(dǎo)率，尋求力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能的平衡。
4.導(dǎo)熱塑料和鋁對(duì)比的優(yōu)勢(shì)
目前大多數(shù)熱管理系統(tǒng)都采用鋁制散熱器，但導(dǎo)熱塑料在成本、重量、環(huán)保等方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)。如下表兩者的對(duì)比：
塑料散熱器的主要優(yōu)勢(shì)在于低密度及可注塑性，后處理程序簡(jiǎn)單使得整體制造成本下降。此外，導(dǎo)熱塑料還可以與鋁材相互結(jié)合，以塑包鋁的形式進(jìn)一步提升導(dǎo)熱能力，得到低成本、強(qiáng)散熱的復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱器。
二、導(dǎo)熱材料在車燈上的應(yīng)用
本松新材先后與上汽乘用車、深圳比亞迪、蔚來等行業(yè)知名企業(yè)合作，在行業(yè)專家與本松材料工程師、結(jié)構(gòu)工程師的共同努力下，“塑代鋁”車燈散熱器在多款車型上驗(yàn)證并批量應(yīng)用，為客戶降本約20%+、降重約30%+、提高供應(yīng)鏈穩(wěn)定性，為車燈行業(yè)打開了“塑代鋁”車燈散熱器的大門。
三、 高導(dǎo)熱尼龍材料的測(cè)試驗(yàn)證
那么高導(dǎo)熱尼龍材料是否能夠滿足散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能要求呢？是否滿足量產(chǎn)LED后霧燈項(xiàng)目整燈性能測(cè)試呢？與鋁制散熱器進(jìn)行比較又有何優(yōu)缺點(diǎn)呢？
早期文章《以塑代鋁：高導(dǎo)熱尼龍?zhí)娲饘黉X用于汽車后霧燈散熱器》給大家從散熱性能、后霧燈總成點(diǎn)燈耐久性能驗(yàn)證、熱老化性能驗(yàn)證、對(duì)后霧燈其他配件的影響等方面給大家做了詳細(xì)介紹，在此不贅述。
高導(dǎo)熱尼龍材料熱老化前后，其缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及導(dǎo)熱系數(shù)的變化率都在10%以內(nèi)。
總的來講，高導(dǎo)熱尼龍散熱器在散熱性能和零件性能上均滿足當(dāng)前所用后霧燈的使用需求，同時(shí)經(jīng)長(zhǎng)期老化耐久測(cè)試后各項(xiàng)性能變化較小，可以替代當(dāng)前霧燈的鋁制散熱器。

免責(zé)聲明：本文（部分）數(shù)據(jù)、圖表或其他內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)或其他公開發(fā)表的資料，僅供讀者參考、交流、學(xué)習(xí)，不涉及任何商業(yè)行為或目的。版權(quán)歸屬原作者、原出處。若版權(quán)所有者認(rèn)為本文涉嫌侵權(quán)或其他問題，請(qǐng)聯(lián)系我方并及時(shí)處理。