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產(chǎn)品優(yōu)勢
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導熱塑料的特性詮釋
Misa作為工程塑料的業(yè)內(nèi)人士，我們不由得想起手頭正好有導熱塑料相關的研討會，這正好也是關于熱量傳遞的。它們是不是有相通之處呢？帶著這個問題，偶埋頭做起了研究......根據(jù)調(diào)查，自然界中不同物質(zhì)的導熱系數(shù)如下（單位 W/m·K）：鉆石：2300金：317銀：429花崗巖：2.6-3.6水：0.5-0.7木頭：0.14-0.38空氣：0.01-0.04真是奇妙，大自然里的物質(zhì)，傳熱的時候，也是要么猛烈如火，要么冷淡如冰。這點跟人還挺像呢！那有沒有材料能夠有像“我們的愛情 到這剛剛好 剩不多也不少”這樣的導熱性能呢？且容我慢慢道來......在日常生活中，你是不是有這樣的經(jīng)驗：同樣穿著羽絨服，在南方的冬天，會比在北方感覺更冷！人們常說溫潤如玉，但是，玉石在觸摸或者佩戴的時候會給人涼涼的感覺！剛倒開水時，金屬杯子會馬上就很燙，而塑料杯則好得多！這些現(xiàn)象，都跟物質(zhì)的導熱性能有關系！一般，物質(zhì)間傳遞熱量有三種形式：熱傳導、熱對流和熱輻射。熱傳導是物體各部分之間不發(fā)生相位移時，依靠分子，原子及自由電子，聲子等微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱量傳遞。熱傳導是分子間作用，是平均動能較高的分子以碰撞將動能傳遞（液/氣態(tài)）給鄰近的平均動能較低的分子。像用水壺燒水就是最簡單的熱傳導的例子，鐵壺被加熱后將熱量傳遞給溫度較低的水。熱對流發(fā)生在傳熱介質(zhì)之一為流體（液體或氣體，如水，空氣等）的情況下。流體粘度越低，流動性越強，熱對流因素貢獻越大。像夏天時熱輻與冷源之間以發(fā)送/接收電磁波的形式交換熱量。像太陽能熱水器便是吸收了太陽光的輻射。會特別期待有風吹來送來涼爽，就是熱對流在起作用。熱傳導與物質(zhì)的導熱性能密切相關，導熱性能可以用熱導率來衡量，即單位時間內(nèi)通過單位面積的熱能（熱流密度 ）與溫度梯度的比，又稱導熱系數(shù)，單位是W/(m·K)。一般對人體感覺來說，常溫情況下，某個東西的導熱率越高，摸上去的時候其吸收人體熱量越快，人體感受就會越?jīng)觥Ｓ鸾q服的保暖機理就是利用減少熱對流以及人體和空氣的導熱率差異。人體組織的熱導率在0.4 W/m·k左右，直接接觸外界空氣的話由于熱對流大熱量會被較快帶走。而蓬松的羽絨間儲藏了大量的空氣，干燥的空氣的熱導率是所有物質(zhì)里最小的，只有大約0.02W/m·K，既形成一個相對封閉的環(huán)境，減少熱對流，又由于空氣導熱率低，人體的熱量散發(fā)的就慢。那為什么南方的冬天穿羽絨服也還是很冷呢？南方的冬天是“魔法攻擊”，南方的空氣里蘊含更多的水汽，水汽進入羽絨間的空氣導致熱導率增大，人體散熱也就更快。鉆石摸上去涼涼的，是因為鉆石的導熱系數(shù)可以達到近2300 W/(m·K)，是世界上導熱率最高的材料。常說溫潤如玉，實際上玉石的熱導率一般在10 W/(m·K)以上, 也遠大于人體，因此常溫時觸摸一般會覺得沁涼。但是有機寶石琥珀摸上去卻沒有玉石那么冰涼，這又是為什么呢？這是因為琥珀是一種天然高分子材料，其導熱系數(shù)僅為0.2 W/(m·K)左右。其實，普通高分子塑料的導熱系數(shù)也很低，在0.2-0.5W/(m·K)，遠低于鋼鐵的60 W/(m·K)，這也是為什么塑料杯倒開水時沒有金屬杯子那么快變燙的原因。為什么金屬和塑料的導熱率會差別這么大呢？這因為金屬主要靠大量的電子傳導熱量，而塑料主要依靠熱振動。雖然結晶材料能夠依靠規(guī)整的晶格結構的熱振動傳遞能量，但塑料大部分都是不結晶的，即使結晶，結晶度也不高，導熱率也遠小于金屬與一些無機材料。那為什么需要導熱塑料呢？導熱塑料有哪些優(yōu)勢呢？
導熱塑料的優(yōu)勢
1. 對于一些電子元器件場景，使用金屬做散熱外殼，可能存在信號屏蔽等問題，導熱塑料則沒問題；
2.導熱塑料的導熱系數(shù)可能正好符合一些特殊應用場景的導熱需求；
3. 導熱塑料可塑性強，加工方便，綜合成本更低；
4. 導熱塑料可以塑代鋼，實現(xiàn)輕量化；
5. 導熱塑料可實現(xiàn)更多顏色，甚至通過結構控制，實現(xiàn)定向?qū)岬取?/span>
那么，哪些領域在應用時會有導熱的需求，導熱塑料又有怎樣的應用呢？
比如電子元器件、芯片等工作時會產(chǎn)生很多熱量，如果不能及時傳導出去，就可能會因為過熱失效或者燒毀對于導熱塑料來說，有幾個關鍵難題，一是導熱率做高的話有難度，因為導熱填料添加比例一般在50%（V），再提升有難度。二是由于填充大量導熱填料，導電塑料的沖擊性能、加工性能等也會有下降。導熱塑料的主要供應商之一是杭州本松的功能塑料解決方案，其開發(fā)的導熱塑料可使用不同塑料基材，并可以針對客戶的應用場景定制化開發(fā)設計。
所以，答案來了！我建議在以后的日子里，請你多用導熱塑料制品！
