谢滨欢

假如塑料也能高导热，你会想到什么呢？也许有一天，您家中的暖气片，热水管甚至灯罩都会被导热塑料取而代之。

高强度/重量比、易加工及耐腐蚀性虽然已经使塑料在很多应用领域取代了金属，然而金属仍然在导热领域占据主导地位。为此，人们对于提高热塑性塑料的导热性能的努力一直没有停止过。一般来说，塑料的成本比压铸铝材这种传统散热片材料的成本要低，并且前者具有更大的设计自由度。因此，人们提高塑料导热性能的热情不断升温。

塑料的导热率很低，仅是0.1--0.3w/mk，是优良的隔热、绝缘材料。近年来随着电气电子部件小型化和集成化的不断发展，机器内部产生的热量不能排出而积蓄在塑料部件里。这就给产品的设计带来了制约。于是，导热塑料应运而生。

尽管导热塑料在市场中还未成为主流，但已有了长足的发展。通过增加散热片或其他结构，塑料零件被证实可具有同那些由铝、其他金属或陶瓷制成的零件一样好的散热功能，并且塑料不会产生干涉问题。以电机装置为例，比如马达外壳，就是一个主要的应用领域。

也许你还无法习惯有着高热导率的塑料制品，但它的确会对未来科技的发展起到举足轻重的作用。 与铝等金属以及陶瓷等材料相比这种塑料具有重量轻、噪音低、成本低以及注塑加工复杂制件便利等优势。有望应用于OA, AV等机器中制作读取光盘数码信号的象素头以取代原先使用的金属制部件，还可代替光纤连接部件的陶瓷部分(陶瓷具有高度的尺寸稳定性)。

下面，介绍一个导热塑料在日益受到广泛关注领域中的应用——LED。

作为环保节能的新一代绿色光源和照明技术，大功率 LED近年来得到快速发展。然而照明用高功率LED的发光效率只有20%~30%，且晶片面积非常小，虽然整体消费电力非常低，不过单位面积的发热量却很大。

而热对LED的发光效率及寿命有着很大的影响。

当LED的温度由25 ℃ 上升至100 ℃ 时 ， 其发光效率将会衰退20 ％到75 ％ 不等。此外，当 LED 的操作环境温度越高，其产品寿命也越低。因此，做好LED的散热对增加LED 的发光效率和使用寿命起着至关重要的作用。

目前，大规模LED集成电路散热的瓶颈之一在于LED器件与散热器连接层的热界面材料。其作用在于将LED在工作过程中产生的热量传导至热沉。因此在要求其具有良好的可加工性，或者说柔性的同时，还希望其具有良好的导热性。

传统的热界面材料以使用环氧树脂为主，但其导热性很差，导热系数小于1 W/m·k. 所以，若能提高其导热率，将使散热的瓶颈之处大大改善，从而提高整个器件体系的散热效率。

此外，导热塑料在其他诸多领域都有着重要的应用价值。许多特殊导热场合希望其导热材料具有优良的综合性能，如质轻、耐化学腐蚀性强、电绝缘性优异、耐冲击、加工成型简便等。而这些是传统的金属和金属氧化物以及其他非金属材料无法达到的。比如说，这种材料可以代替金属应用于需要良好导热性和优良耐腐蚀性能的环境如换热器、太阳能热水器、蓄电池的冷却器等。

所以，随着科技的不断进步，人们对绿色能源材料的关注度也在不断提高。塑料，这种看似柔弱常见的材料，也被开发出了不一样的色彩。相信在未来的发展中，导热塑料必将在某些领域起到不可替代的作用。