導(dǎo)熱高分子材料的研究與應(yīng)用

(沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110159)

導(dǎo)熱高分子材料的研究與應(yīng)用

于開(kāi)鑫 王福程 葉金杰

(沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110159)

隨著知識(shí)的增多，我們對(duì)理論基礎(chǔ)上有了一定見(jiàn)解，此時(shí)應(yīng)該更多的關(guān)注知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用。此次研究的課題是導(dǎo)熱高分子材料，通過(guò)對(duì)其導(dǎo)熱原理的學(xué)習(xí)，我們要深化它在生活中的功能。研究導(dǎo)熱高分子材料不單單可以解決電子元件散熱問(wèn)題，同時(shí)還讓我們?cè)黾恿酥R(shí)面的拓展，有效的擴(kuò)展學(xué)習(xí)思路和方式。

導(dǎo)熱高分子；材料；研究；應(yīng)

前言：隨著近年來(lái)電子技術(shù)的發(fā)展，在電子技術(shù)領(lǐng)域，導(dǎo)熱高分子材料的優(yōu)良特性使得其得到了廣泛的應(yīng)用。導(dǎo)熱高扥自材料與傳統(tǒng)材料相對(duì)比，其在對(duì)電子元件的優(yōu)化上具有較大優(yōu)勢(shì)，它可以將零件使用過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)出去，有效的降低了零件溫度過(guò)高帶來(lái)的危害。與此同時(shí)，它能將零件之間的震動(dòng)頻率減少，以達(dá)到零件的穩(wěn)定性。

一、導(dǎo)熱高分子材料的主要分類

（一）導(dǎo)熱塑料

塑料制品在生活中被廣泛的應(yīng)用，導(dǎo)熱塑料就是一種導(dǎo)熱高分子材料，其在絕緣方面也起到重要作用。樹(shù)脂是制作導(dǎo)熱塑料的基本原料，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在于隔離發(fā)電體，從基礎(chǔ)上建立材料本省與絕緣器之間的關(guān)聯(lián)。關(guān)于填充物的一些特性，金屬氧化物通常被設(shè)計(jì)人員當(dāng)做填充主體物質(zhì)，并向其中摻加部分金屬氮化物，從而時(shí)導(dǎo)熱塑料的穩(wěn)定性增加。試驗(yàn)中顯示，填充物的主要作用是增加導(dǎo)熱塑料中的纖維量，并與其融合成新型復(fù)合形態(tài)的導(dǎo)熱器。填充物的多少也影響著導(dǎo)熱材料的穩(wěn)定性，對(duì)其比例進(jìn)行合理安排。在填充物的材料選擇上，我們應(yīng)避免使用金屬粉，因?yàn)榻饘贂?huì)加大導(dǎo)熱材料的導(dǎo)電性。要想充分發(fā)揮導(dǎo)熱材料的作用，在材料上選擇樹(shù)脂，并對(duì)填充物合理安排，必將通過(guò)這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（二）導(dǎo)熱橡膠

除了導(dǎo)熱塑料外，導(dǎo)熱橡膠也是重要的導(dǎo)熱高分子材料。然而設(shè)計(jì)人員在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中并沒(méi)有對(duì)其重視，只是將其作為填充物來(lái)利用，而對(duì)其本身的性質(zhì)卻沒(méi)有深入研究。直到現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的更加全面，早先被忽略的橡膠成為了導(dǎo)熱的主體材料，并為之配備了氧化鋁的填充物，在導(dǎo)熱材料中氧化鋁的比例占到20%，并融入微米與納米顆粒，提高了穩(wěn)定的導(dǎo)熱性能。

二、導(dǎo)熱高分子材料的應(yīng)用

（一）在化工領(lǐng)域的應(yīng)用

化學(xué)發(fā)主要研究分子等物質(zhì)，所以導(dǎo)熱高分子材料也被廣泛的運(yùn)用到化學(xué)領(lǐng)域里。化工廠的生產(chǎn)條件以及環(huán)境相對(duì)較特殊，較強(qiáng)的導(dǎo)熱器才能適應(yīng)那種惡劣的環(huán)境，做到熱能的精準(zhǔn)傳導(dǎo)。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的導(dǎo)熱材料不能很好的達(dá)到這一要求，在使用頻率較大時(shí)會(huì)伴隨著一些破損、腐蝕問(wèn)題的方生?；S的工作因?yàn)槠漭^短的壽命而無(wú)法取得更快的發(fā)展，在導(dǎo)熱過(guò)程中產(chǎn)生的水汽也對(duì)工作人員產(chǎn)生干擾。導(dǎo)熱工高分子材料的出現(xiàn)，有效的解決了這一問(wèn)題。導(dǎo)熱塑料中富含較多的石墨分子，其具有極高的穩(wěn)定性，可以侵入到化學(xué)產(chǎn)品內(nèi)部，有效的減少化學(xué)品對(duì)材料帶來(lái)的腐蝕。最重要的是石墨本身具有的換熱功能，可以使導(dǎo)熱高分子材料對(duì)過(guò)高溫度進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，將熱量傳導(dǎo)出去，切實(shí)的保護(hù)著化工產(chǎn)品。

（二）導(dǎo)熱節(jié)能膠粘器的應(yīng)用

以導(dǎo)熱高分子材料為基礎(chǔ)，導(dǎo)熱節(jié)能膠粘劑是創(chuàng)新研發(fā)的新型產(chǎn)品。此產(chǎn)品在材料上選取了先進(jìn)的“無(wú)機(jī)材料”，這種無(wú)機(jī)材料可以產(chǎn)生高性能的膠粘劑。與傳統(tǒng)的材料對(duì)比，無(wú)機(jī)材料在粘接部分主要是靠高分子材料組合來(lái)完成的，其對(duì)于熱量的控制與傳遞有較大的優(yōu)勢(shì)。此類高分子材料的粘接是粘接過(guò)程的一種優(yōu)化，使高分子制劑的性能在實(shí)際中更好的被應(yīng)用，讓產(chǎn)品粘接的更牢靠，增強(qiáng)了產(chǎn)品的連接性與導(dǎo)熱性，這種產(chǎn)品在增加了抗熱性的同時(shí)還節(jié)約了能源。

（三）導(dǎo)熱絕緣膠粘器的應(yīng)用

與導(dǎo)熱塑料的生產(chǎn)方式相似，我們?cè)诋a(chǎn)品基礎(chǔ)上提升其性能的方式就是添加填充物，從而達(dá)到現(xiàn)代電子設(shè)備的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。在設(shè)計(jì)導(dǎo)熱膠粘劑時(shí)，設(shè)計(jì)者會(huì)為膠粘劑表面的一層高分子材料抗體選擇絕緣材料為填充物。這樣可以提高產(chǎn)品的安全性能，實(shí)現(xiàn)材料的高效利用的同時(shí)，也發(fā)揮著其本身應(yīng)做到的絕緣性能和導(dǎo)熱性能。

三、提高導(dǎo)熱高分子材料的途徑

充分發(fā)揮導(dǎo)熱高分子材料的作用，其基礎(chǔ)是選擇合適的基本材料。在生產(chǎn)過(guò)程中，高分子材料本身的優(yōu)勢(shì)就比較大，其導(dǎo)熱性與材料的高效利用，在性能方面為生產(chǎn)提供更多方便，實(shí)際的操作加工中，高分子材料比以往的傳統(tǒng)材料更加方便?？梢?jiàn)在基體材料的選擇上會(huì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量，我們可以主要選取丁苯橡膠材料，配以天然橡膠為主體。進(jìn)一步對(duì)填充材料進(jìn)行處理，將表層清潔干凈，附加上絕緣材料，使其與主體融為一體，既堅(jiān)固，又能將其良好性能體現(xiàn)出來(lái)。

結(jié)論：綜上所述，本文以導(dǎo)熱高分子材料的兩種類型出發(fā)，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了探討，并提出了導(dǎo)熱高分子材料的提升途徑。從而得出：導(dǎo)熱高分子材料能夠使產(chǎn)品的導(dǎo)熱性能增加，起到絕緣的作用，并且加工工藝較為簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用性非常強(qiáng)，能夠?qū)?dǎo)熱的狀態(tài)達(dá)到最佳，為新型技術(shù)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

[1]儲(chǔ)九榮,張曉輝,徐傳驤. 導(dǎo)熱高分子材料的研究與應(yīng)用[J]. 高分子材料科學(xué)與工程,2000,04：17-21.

[2]王文,夏宇. 導(dǎo)熱絕緣材料的研究與應(yīng)用[A]. 中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)工程電介質(zhì)專業(yè)委員會(huì).第十三屆全國(guó)工程電介質(zhì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)工程電介質(zhì)專業(yè)委員會(huì)：,2011：7.

[3]李俊明,虞鑫海,羅道明. 導(dǎo)熱填料在絕緣高分子材料中的應(yīng)用[J]. 絕緣材料,2013,02：25-28+37.

[4]毛媛欣,范宏玥,劉燕. 導(dǎo)熱高分子材料的研究與應(yīng)用[J]. 科學(xué)中國(guó)人,2016,18：36.

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1007-6344（2017）04-0341-01

于開(kāi)鑫（1996-）男，遼寧莊河人，高分子材料與工程專業(yè)