基于导热高分子材料的研究与应用分析

朱晓东

陕西重型汽车有限公司陕西西安710200

摘要：随着高分子材料在各行业的广泛应用，根据应用的功能需求，在设计高分子材料配方时，我们可以通过化学法在高分子链上引入有用的基体或官能团，即接枝法，物理法是通过在树脂粉中填充或添加一些助剂，即共混法。本文是通过对导热高分子材料的研究与应用分析，希望解决电子元件散热、材料表面防护等方面的问题，进一步拓展高分子材料在实际生活中的应用。

关键词：导热高分子；材料；研究；应用

导言

随着近年来电子技术的发展，在电子技术领域，导热高分子材料的优良特性使得其得到了广泛的应用。导热高扥自材料与传统材料相对比，其在对电子元件的优化上具有较大优势，它可以将零件使用过程中所产生的热量迅速传导出去，有效的降低了零件温度过高带来的危害。与此同时，它能将零件之间的震动频率减少，以达到零件的稳定性。

1导热高分子材料的作用原理

不同材料的导热机理是不同的，当晶体受热时，组成晶体的粒子产生热运动，从而表现出导热性能。填充的导热物质及高分子基体是决定导热高分子材料自身性能的主要因素。对于导热高分子而言，所呈现出的特殊晶体结构，是其导热性能的重要基础，如果晶体结构被破坏，则意味高分子材料的导热性能不复存在。在导热高分子材料中，填充物的导热性能往往会明显高于高分子基体的导热性能，填充材料是导热高分子材料必不可少的组成部分。

2导热高分子材料的主要分类

2.1导热塑料

塑料制品在生活中被广泛的应用，导热塑料就是一种导热高分子材料，其在绝缘方面也起到重要作用。树脂是制作导热塑料的基本原料，其优势体现在于隔离发电体，从基础上建立材料本省与绝缘器之间的关联。关于填充物的一些特性，金属氧化物通常被设计人员当做填充主体物质，并向其中掺加部分金属氮化物，从而时导热塑料的稳定性增加。试验中显示，填充物的主要作用是增加导热塑料中的纤维量，并与其融合成新型复合形态的导热器。填充物的多少也影响着导热材料的稳定性，对其比例进行合理安排。在填充物的材料选择上，我们应避免使用金属粉，因为金属会加大导热材料的导电性。要想充分发挥导热材料的作用，在材料上选择树脂，并对填充物合理安排，必将通过这种方式来实现。

2.2导热橡胶

除了导热塑料外，导热橡胶也是重要的导热高分子材料。然而设计人员在传统设计中并没有对其重视，只是将其作为填充物来利用，而对其本身的性质却没有深入研究。直到现在技术发展的更加全面，早先被忽略的橡胶成为了导热的主体材料，并为之配备了氧化铝的填充物，在导热材料中氧化铝的比例占到20%，并融入微米与纳米颗粒，提高了稳定的导热性能。

3进一步提高导热高分子材料应用效果的策略

3.1选择合适的基体材料

基体材料会对高分子材料的导热性能产生很大的影响，所以，为了不断提升导热高分子材料的应用效果，首先应该选择合适的基体材料。这是因为高分子材料基体自身就具有良好的导热性能，而且此类高分子材料的加工相对简易。经过长期的研究和实践应用，在高分子基体材料选择过程中，应该尽可能选择塑料、橡胶、胶黏剂等物质，如硅橡胶、硅胶胶黏剂等，在填充物的选择过程中，应该尽可能以金属氧化为目标物质。

3.2完善填充材料表面的预处理

对于导热高分子材料而言，进行填充材料表面预处理的主要目的是提高材料的细微化水平，所以，在导热高分子材料的应用过程中，必须完善填充材料表面的预处理工作，在预处理过程中，可以使用偶联剂、表面处理剂等，这样可以有效提升高分子基体与导热填充材料的融合性，从而有效提升导热高分子材料的导热性能。例如，在高分子材料制作过程中，铝粉作为导热填充材料，树脂作为高分子基体，而在填充之前，可以使用甲醛对填充物进行表面预处理，预处理工作结束之后，所使用的填充物与树脂高分子基体的相容性明显增加，然后使用偶联剂进行表面处理，最终导热高分子材料的导热性能会提升10%左右。

3.3工艺条件的选择与优化

研究表明，导热高分子材料的填充物质与高分子基体之间的结合方式以及在填充过程中所使用的助燃剂顺序都会对最终高分子材料导热性能产生影响，所以，为了提高导热高分子材料的应用效果，有必要进行工艺条件的选择和优化。在导热高分子材料的填充过程中，如果填充物质的粒径不同，则会促使填充材料最大程度的堆积，从而有效提高导热高分子材料的导热性能。另外，高分子材料生成过程中，填充材料的搭配方式也会对最终导热高分子材料的导热性能产生影响，当填充材料以合适的粒径进行分布时，基体材料的导热性能会有所提高，同时还会降低基体材料的黏度。为了进一步提升导热高分子材料的导热性能，可以对导热高分子材料制作过程中的温度、压力等因素进行适当的控制，因为，这些因素的变化会使高分子材料的导热性能发生相应的变化，例如在加压的情况下，硫化导热硅橡胶的导热性能会明显提升。

4导热高分子材料的应用

4.1在化工领域的应用

化学发主要研究分子等物质，所以导热高分子材料也被广泛的运用到化学领域里。化工厂的生产条件以及环境相对较特殊，较强的导热器才能适应那种恶劣的环境，做到热能的精准传导。在实际工作中发现，传统的导热材料不能很好的达到这一要求，在使用频率较大时会伴随着一些破损、腐蚀问题的方生。化工厂的工作因为其较短的寿命而无法取得更快的发展，在导热过程中产生的水汽也对工作人员产生干扰。导热工高分子材料的出现，有效的解决了这一问题。导热塑料中富含较多的石墨分子，其具有极高的稳定性，可以侵入到化学产品内部，有效的减少化学品对材料带来的腐蚀。最重要的是石墨本身具有的换热功能，可以使导热高分子材料对过高温度进行及时的调整，将热量传导出去，切实的保护着化工产品。

4.2导热节能胶粘器的应用

以导热高分子材料为基础，导热节能胶粘剂是创新研发的新型产品。此产品在材料上选取了先进的“无机材料”，这种无机材料可以产生高性能的胶粘剂。与传统的材料对比，无机材料在粘接部分主要是靠高分子材料组合来完成的，其对于热量的控制与传递有较大的优势。此类高分子材料的粘接是粘接过程的一种优化，使高分子制剂的性能在实际中更好的被应用，让产品粘接的更牢靠，增强了产品的连接性与导热性，这种产品在增加了抗热性的同时还节约了能源。

4.3导热绝缘胶粘器的应用

与导热塑料的生产方式相似，我们在产品基础上提升其性能的方式就是添加填充物，从而达到现代电子设备的高标准、严要求。在设计导热胶粘剂时，设计者会为胶粘剂表面的一层高分子材料抗体选择绝缘材料为填充物。这样可以提高产品的安全性能，实现材料的高效利用的同时，也发挥着其本身应做到的绝缘性能和导热性能。

4.4提高导热高分子材料的途径

充分发挥导热高分子材料的作用，其基础是选择合适的基本材料。在生产过程中，高分子材料本身的优势就比较大，其导热性与材料的高效利用，在性能方面为生产提供更多方便，实际的操作加工中，高分子材料比以往的传统材料更加方便。可见在基体材料的选择上会提高产品的质量，我们可以主要选取丁苯橡胶材料，配以天然橡胶为主体。进一步对填充材料进行处理，将表层清洁干净，附加上绝缘材料，使其与主体融为一体，既坚固，又能将其良好性能体现出来。

结束语:

综上所述，本文以导热高分子材料的两种类型出发，对其应用进行了探讨，并提出了导热高分子材料的提升途径。从而得出：导热高分子材料能够使产品的导热性能增加，起到绝缘的作用，并且加工工艺较为简单，实际应用性非常强，能够将导热的状态达到最佳，为新型技术的发展奠定良好基础。

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