Các loại hạt nhựa dẫn nhiệt

Nhựa dẫn nhiệt là vật liệu nhựa hoặc vật liệu composite nhựa có độ dẫn nhiệt cao. Trong một số môi trường làm việc mà vật liệu dễ bị ăn mòn, dẫn nhiệt dây chuyền đùn nhựa có tuổi thọ làm việc không vật liệu kim loại nào sánh kịp. Tuy nhiên, độ dẫn nhiệt của bản thân vật liệu nhựa không lý tưởng và cần phải thêm chất độn có độ dẫn nhiệt cao vào để cải thiện độ dẫn nhiệt của vật liệu.

Vào cuối thế kỷ 20, các chuyên gia nước ngoài thường thêm bột kim loại vào nhựa để cải thiện khả năng dẫn nhiệt của vật liệu.

1. Nitrua

Nitride thường có ưu điểm là độ dẫn nhiệt cao, khả năng chịu nhiệt độ cao và tính chất cách điện tốt. Nó có thể làm tăng độ dẫn nhiệt của nhựa mà không làm giảm tính chất cách điện của vật liệu. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là giá thành tương đối cao, hạn chế ứng dụng rộng rãi trong nhựa. Các nitride được sử dụng làm chất độn dẫn nhiệt chủ yếu bao gồm boron nitride (BN), silicon nitride (Si3N4) và nhôm nitride (AlN), v.v. Độ dẫn nhiệt của chúng có thể đạt tới 200~300 W/(m·K).

2. cacbua

Silic cacbua có thể được chia thành hệ tinh thể lục giác (α-SiC) và hệ tinh thể lập phương (β-SiC). Độ dẫn nhiệt của nó là 80~120 W/(m·K). Nó là chất độn dẫn nhiệt tuyệt vời. Silic cacbua cũng có ưu điểm là chịu nhiệt độ cao, mô đun cao và khả năng chống oxy hóa tốt, và được sử dụng trong vật liệu đóng gói vi điện tử. Bo cacbua (B4C) cũng là vật liệu chịu nhiệt độ cao với độ cứng và độ dẫn nhiệt cực cao. Tuy nhiên, giá thành cao đã dẫn đến việc sử dụng hạn chế trong nhựa dẫn nhiệt.

3.Oxit

Chất độn oxit chủ yếu bao gồm nhôm oxit (Al2O3), kẽm oxit (ZnO) và magiê oxit (MgO). Mặc dù độ dẫn nhiệt của chúng không cao bằng nitrua và cacbua, nhưng nhìn chung nằm trong khoảng từ 30 đến 50 W/(m·K), nhưng cũng cao hơn nhiều so với ma trận polyme và có đặc tính cách điện tuyệt vời. Đặc biệt, nó có nguồn cung cấp rộng rãi, giá thành thấp và khả năng cạnh tranh trên thị trường. Đây là chất độn thường được sử dụng để chế tạo nhựa cách điện và dẫn nhiệt.

4. Bột kim loại

Nhìn chung, bột kim loại có độ dẫn nhiệt cực cao, lên tới 100-400 W/(m·K) và là chất độn dẫn nhiệt tốt. Tuy nhiên, do chế độ truyền nhiệt của chất độn gốc kim loại là dẫn nhiệt điện tử và có tính chất cách điện kém nên ứng dụng của chúng trong ngành điện tử có yêu cầu cách điện nghiêm ngặt bị hạn chế.

5. Vật liệu cacbon mới

Vật liệu cacbon mới như than chì, ống nano cacbon và kim cương cũng có độ dẫn nhiệt cực cao. Độ dẫn nhiệt của ống nano cacbon và kim cương có thể đạt tới hơn 1000 W/(m·K). Tuy nhiên, do giá thành cực cao nên chưa được sử dụng rộng rãi, việc bổ sung chất độn cacbon thường làm cho màu sắc của sản phẩm có màu đen, hạn chế trong việc ứng dụng các sản phẩm sáng màu.