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[摘 要]随着我国工业化进程的持续推进，对导热高分子材料的研究、生产和应用都提出了新的更高的要求。长期以来，人们熟知的导热材料主要是金属材料，但金属材料容易导电、容易被化学腐蚀，并且难耐高温，因此其应用有所局限。而导热高分子材料以其优异的综合性能，可以较好的克服金属材料存在的问题，目前被广泛应用于各个领域，并发挥着重要作用。本文以此为出发点，面向高分子材料的导热性加以细致解读，分析现下导热高分子材料的发展状态，同时，对其性能探析不同的研究目标以及加以展望，以为今后的持续进步奠定基础。
[关键词]高分子导热材料；基本原理；应用
中图分类号：TQ317 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0131-01
1导热高分子材料的划分
1.1导热塑料
树脂材料表现出突出的不良导热性能，所以在导热塑料的绝缘特点以及填充物表现出的绝缘性能二者间存在密不可分的关联。常见的填充物涉及金属氧化物还有金属氮化物等。通过分析发现，于像是聚乙烯的塑料中添置硅酸铝或者氧化铝纤维，进而构成统一整体，这一复合物质表现出的导热性与填充量處于正相关的关联。但是同样存在一个限值，在填充35%的纤维后，统一整体的导热性达到最优。
1.2导热橡胶
导热橡胶涵盖结构型以及填充型两大类，大部分探析是以填充型橡胶为着手点，像是于丁苯橡胶之内添置氧化铝也就获得了填充型橡胶。然而另一类型的分析明显不足。以现有的分析成果为出发点能够明确的是，当处于填充水平一致的状态下，涉及氧化铝的颗粒规格能够左右橡胶的导热水平。
1.3导热胶粘剂
依照电绝缘性能够把导热粘胶剂划分成绝缘类型还有非绝缘类型两大类。面向这一材料的具体实践基本集中在半导体基片的连接、密封工作还有热绝缘处理等。利用面向导热填充物还有固化环节的提升工作的探讨能够搜寻到优秀的导热填充物，进而面向导热以及绝缘双重效果研发适宜的粘结剂。
2基本原理
2.1导热原理
不同的导热材料表现出相异的导热原理，之所以晶体可以导热，源于原本规整状态的晶体发生了振动。而面向金属晶体，其导热的机制基本源于自由电子的随机运动，而声子仅起到了微不足道的效果。因为非晶体在分析环节时常被视为晶粒细微的晶体，而同样能够以声子的角度加以解读。总而言之，除去电子还有声子能够传输导热作用以外，光子同样具备这一效果。金属因为具备众多自由电子而对照非金属而言更凸显出导热率，另外，晶体具备的声子使得非晶体在导热率方面显著低于非金属。高分子材料普遍被视为不良导热体，在进行材料的填充工作后能够具备一定的导热性。然而这种行为同时拉低了材料的强度。另外，填充物的分布状况也左右了导热性。
2.2基本模型
现下面向导热原理方面的大部分模型属于低或者中等填充类型，而针对高填充或者超高填充的分析不足。处于此类理论模型之内，能够确认于经过填充的高分子复合物内，倘若全部填充构成的传导部分还有复合物的传导部分于热流方面处于平行状态，那么此时的热导率达到顶峰。一旦以上两块对应方向处于垂直状态，那么此时的热导率达到谷底。此类模型既把握住粒子面向高分子复合材料的作用，同时默认粒子保持均匀分散的情况。
3导热高分子材料的应用
3.1石墨导热材料
换热器在多种领域广泛运用，属于化工、制药和食品等工业部门的通用设备。碳钢及不锈钢材质的换热器导热性能优良，但是在特定的情况之下，或是遇到了具有腐蚀性能的化学物质时，将无法正常使用。而石墨导热材料制得的换热器则无这方面的缺陷，可在恶劣的工作环境中使用。
3.2导热绝缘胶粘剂
面对当代电子技术革命的浪潮，电子电气材料领域更加需要导热绝缘性优良的材料。比如半导体管陶瓷基片和铜座粘合、管心的保护及管壳密封等。还有整流器及热敏电阻器的导热绝缘密封等都离不开体现出不同工艺性能的导热绝缘胶。
3.3导热节能胶粘剂
化工部北京化工研究院研制出了两种TM型胶粘剂。TM-I型是无机型导热胶粘剂，其主要导热成分是鳞片状的石墨和硅酸盐类，这样的胶粘剂热导率较大，具体的传热效率较高，适用的温度范围极广。TM-Ⅱ型是有机型导热胶粘剂，主要是将高纯度结晶型石墨作为导热材料，用有机高分子物质作为粘接剂，适当的加入其他适量助剂制成单组分导热材料。这样的导热胶粘剂化学稳定性优良，强度极高，相应的耐水性好，在贮存的时候更加便利，施工过程简便，能够在-190℃～190℃的范围内合理运用。
4高分子材料的优化措施
4.1挑取适宜的基本材料
材料的挑选将在很大程度上作用于导热性能，因此这一方面表现出显著的研究意义。刨去高分子材料表现出的显著的导热性，其同样具备力学性能以及方便加工的特点。综上所述能够看出高分子材料具备了大规模填充的特点。达到上文提及的条件的高分子基体材料涉及：HDPE、PP等；而天然橡胶材料同样能够充当基体物质。一般实践中通过硅胶类胶粘剂充当这一方面的基体物质。
4.2表面预处理工作的落实
将填充材料实施细微化可以显著提高高分子材料的导热水平，多种表面处理剂均能够让高分子物质还有填充物响应的性能发生积极的改变，同时也能够显著改变其导热水平，另一方面也确保了其本身具备的力学性能不朝着不利方向发展。
4.3挑取适当的工艺手法
高分子物质还有填充物质双方的融合手法，还有填充环节内多类试剂的投放次序均将左右高分子复合材料的多类性质。具备相异规格粒子填充物进行混合使用时，填充材料发生的堆积水平处于顶峰状态。多类填充物进行适当比例的配合能够发挥出更好的效果，比如让材料表现出目标黏度还有导热性能。如果填充物能够按照预想的粒径分布，同样将出现附加的效果。除此以外，从填充实施过程里有效把握气温、压力还有时长等因素能够带来一定有利影响。
结语
导热高分子材料的配方大体都是以树脂作为基体材料，而导热填料、阻燃剂作为填充材料，通过调整导热填料和阻燃剂的百分比含量来调整材料的导热阻燃性能。制备导热高分子材料的时候，必须要分析好产品的使用标准，从而合理的选择树脂、填料等，对其经过预处理之后，改善填料及树脂的界面性能。导热材料的出现能够更好的拓展高分子材料的应用范围，同时也让相应的研究取得新进展。科学改性现有导热填料，使其综合性能更加优良，不断研制新型导热填料，使其发挥出更好的应用价值，是导热高分子材料今后发展的趋势。
参考文献
[1]李玥.导热高分子材料的研究与应用分析[J].山东工业技术，2014，（21）：9.
[2]石路晶，贾长明.导热高分子材料在电子封装领域应用研究[J].包装工程，2014，35（17）：127-130+134.
[3]储九荣，张晓辉，徐传骧.导热高分子材料的研究与应用[J].高分子材料科学与工程，2000，（04）：17-21.
[关键词]高分子导热材料；基本原理；应用
中图分类号：TQ317 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0131-01
1导热高分子材料的划分
1.1导热塑料
树脂材料表现出突出的不良导热性能，所以在导热塑料的绝缘特点以及填充物表现出的绝缘性能二者间存在密不可分的关联。常见的填充物涉及金属氧化物还有金属氮化物等。通过分析发现，于像是聚乙烯的塑料中添置硅酸铝或者氧化铝纤维，进而构成统一整体，这一复合物质表现出的导热性与填充量處于正相关的关联。但是同样存在一个限值，在填充35%的纤维后，统一整体的导热性达到最优。
1.2导热橡胶
导热橡胶涵盖结构型以及填充型两大类，大部分探析是以填充型橡胶为着手点，像是于丁苯橡胶之内添置氧化铝也就获得了填充型橡胶。然而另一类型的分析明显不足。以现有的分析成果为出发点能够明确的是，当处于填充水平一致的状态下，涉及氧化铝的颗粒规格能够左右橡胶的导热水平。
1.3导热胶粘剂
依照电绝缘性能够把导热粘胶剂划分成绝缘类型还有非绝缘类型两大类。面向这一材料的具体实践基本集中在半导体基片的连接、密封工作还有热绝缘处理等。利用面向导热填充物还有固化环节的提升工作的探讨能够搜寻到优秀的导热填充物，进而面向导热以及绝缘双重效果研发适宜的粘结剂。
2基本原理
2.1导热原理
不同的导热材料表现出相异的导热原理，之所以晶体可以导热，源于原本规整状态的晶体发生了振动。而面向金属晶体，其导热的机制基本源于自由电子的随机运动，而声子仅起到了微不足道的效果。因为非晶体在分析环节时常被视为晶粒细微的晶体，而同样能够以声子的角度加以解读。总而言之，除去电子还有声子能够传输导热作用以外，光子同样具备这一效果。金属因为具备众多自由电子而对照非金属而言更凸显出导热率，另外，晶体具备的声子使得非晶体在导热率方面显著低于非金属。高分子材料普遍被视为不良导热体，在进行材料的填充工作后能够具备一定的导热性。然而这种行为同时拉低了材料的强度。另外，填充物的分布状况也左右了导热性。
2.2基本模型
现下面向导热原理方面的大部分模型属于低或者中等填充类型，而针对高填充或者超高填充的分析不足。处于此类理论模型之内，能够确认于经过填充的高分子复合物内，倘若全部填充构成的传导部分还有复合物的传导部分于热流方面处于平行状态，那么此时的热导率达到顶峰。一旦以上两块对应方向处于垂直状态，那么此时的热导率达到谷底。此类模型既把握住粒子面向高分子复合材料的作用，同时默认粒子保持均匀分散的情况。
3导热高分子材料的应用
3.1石墨导热材料
换热器在多种领域广泛运用，属于化工、制药和食品等工业部门的通用设备。碳钢及不锈钢材质的换热器导热性能优良，但是在特定的情况之下，或是遇到了具有腐蚀性能的化学物质时，将无法正常使用。而石墨导热材料制得的换热器则无这方面的缺陷，可在恶劣的工作环境中使用。
3.2导热绝缘胶粘剂
面对当代电子技术革命的浪潮，电子电气材料领域更加需要导热绝缘性优良的材料。比如半导体管陶瓷基片和铜座粘合、管心的保护及管壳密封等。还有整流器及热敏电阻器的导热绝缘密封等都离不开体现出不同工艺性能的导热绝缘胶。
3.3导热节能胶粘剂
化工部北京化工研究院研制出了两种TM型胶粘剂。TM-I型是无机型导热胶粘剂，其主要导热成分是鳞片状的石墨和硅酸盐类，这样的胶粘剂热导率较大，具体的传热效率较高，适用的温度范围极广。TM-Ⅱ型是有机型导热胶粘剂，主要是将高纯度结晶型石墨作为导热材料，用有机高分子物质作为粘接剂，适当的加入其他适量助剂制成单组分导热材料。这样的导热胶粘剂化学稳定性优良，强度极高，相应的耐水性好，在贮存的时候更加便利，施工过程简便，能够在-190℃～190℃的范围内合理运用。
4高分子材料的优化措施
4.1挑取适宜的基本材料
材料的挑选将在很大程度上作用于导热性能，因此这一方面表现出显著的研究意义。刨去高分子材料表现出的显著的导热性，其同样具备力学性能以及方便加工的特点。综上所述能够看出高分子材料具备了大规模填充的特点。达到上文提及的条件的高分子基体材料涉及：HDPE、PP等；而天然橡胶材料同样能够充当基体物质。一般实践中通过硅胶类胶粘剂充当这一方面的基体物质。
4.2表面预处理工作的落实
将填充材料实施细微化可以显著提高高分子材料的导热水平，多种表面处理剂均能够让高分子物质还有填充物响应的性能发生积极的改变，同时也能够显著改变其导热水平，另一方面也确保了其本身具备的力学性能不朝着不利方向发展。
4.3挑取适当的工艺手法
高分子物质还有填充物质双方的融合手法，还有填充环节内多类试剂的投放次序均将左右高分子复合材料的多类性质。具备相异规格粒子填充物进行混合使用时，填充材料发生的堆积水平处于顶峰状态。多类填充物进行适当比例的配合能够发挥出更好的效果，比如让材料表现出目标黏度还有导热性能。如果填充物能够按照预想的粒径分布，同样将出现附加的效果。除此以外，从填充实施过程里有效把握气温、压力还有时长等因素能够带来一定有利影响。
结语
导热高分子材料的配方大体都是以树脂作为基体材料，而导热填料、阻燃剂作为填充材料，通过调整导热填料和阻燃剂的百分比含量来调整材料的导热阻燃性能。制备导热高分子材料的时候，必须要分析好产品的使用标准，从而合理的选择树脂、填料等，对其经过预处理之后，改善填料及树脂的界面性能。导热材料的出现能够更好的拓展高分子材料的应用范围，同时也让相应的研究取得新进展。科学改性现有导热填料，使其综合性能更加优良，不断研制新型导热填料，使其发挥出更好的应用价值，是导热高分子材料今后发展的趋势。
参考文献
[1]李玥.导热高分子材料的研究与应用分析[J].山东工业技术，2014，（21）：9.
[2]石路晶，贾长明.导热高分子材料在电子封装领域应用研究[J].包装工程，2014，35（17）：127-130+134.
[3]储九荣，张晓辉，徐传骧.导热高分子材料的研究与应用[J].高分子材料科学与工程，2000，（04）：17-21.