塑料导热
塑料导热率
塑料导热率
塑料导热率是指塑料材料传递热量的能力，常用热导率（λ）
来表示。
热导率是指单位时间内单位长度材料传递热量的能力，单位为瓦特/米·开尔文（W/m·K）。
一般来说，塑料的导热率相对较低，远远小于金属等导热性较好的材料。
这是因为塑料的分子结构较为松散，分子间的传热路径相对较长，导致热量传递速度较慢。
不同种类的塑料材料具有不同的导热率。
例如，聚乙烯的导热率约为0.3-0.4 W/m·K，聚丙烯的导热率约为0.1-0.25 W/m·K，聚苯乙烯的导热率约为0.08-0.1 W/m·K等。
需要注意的是，塑料材料的导热率还会受到很多因素的影响，如温度、填充剂、添加剂等。
因此，具体的塑料导热率还需根据具体情况进行测试和确定。
PE塑料的导热性与绝缘性能测试
PE塑料的导热性与绝缘性能测试导热性和绝缘性是塑料材料在工程应用中非常重要的性能指标之一。
本文将探讨PE塑料的导热性和绝缘性能的测试方法和相关知识。
一、PE塑料的导热性测试方法导热性是指物质传递热量的能力，对于工程应用中需要传导热量的材料来说尤为重要。
常用的测试方法有热导率测试和热传导率测试。
1.热导率测试热导率测试是通过测量材料在单位温度梯度下传导热量的能力来评估其导热性能的方法。
常用的测试仪器是热导仪。
测试时，将待测的PE塑料样品放置在热源和冷源之间，通过测量传导热量的大小来计算热导率。
2.热传导率测试热传导率是指物质单位厚度在单位面积上的传热能力，它和热导率有一定的关联。
热传导率测试可以通过多种方法进行，例如横向热流法、纵向热流法和平板热流法等。
这些方法的原理都是在一定温度差下，测量传热过程中的温度变化，从而计算出热传导率。
二、PE塑料的绝缘性能测试方法绝缘性是指材料阻止电流流动的能力。
对于PE塑料等绝缘材料来说，其绝缘性能的好坏对于电力传输和电子设备保护等方面至关重要。
常用的测试方法有体积电阻率测试和介电强度测试。
1.体积电阻率测试体积电阻率是指材料单位体积内电流通过的难度，也可以理解为电阻。
测试时，将待测PE塑料样品制成规定的几何形状，并施加电压进行测试。
根据电阻和样品尺寸计算出体积电阻率，体积电阻率越大，绝缘性能越好。
2.介电强度测试介电强度是指材料在电场作用下的耐压能力。
测试时，将待测PE塑料样品放置在电极间，施加规定的电压，在样品被击穿之前的最大电压称为介电强度。
介电强度越高，绝缘性能越好。
三、PE塑料的导热性与绝缘性能的应用PE塑料由于其良好的导热性和绝缘性能，广泛应用于电力、电子、通信等领域。
在电线电缆领域，PE塑料作为一种优质绝缘材料，用于包覆电线，可有效提高电线的绝缘性能，保证电力传输的安全可靠。
此外，在电子设备中，PE塑料也可以用于散热件的制造。
其导热性能可以有效地将设备产生的热量传递给外界环境，避免设备过热而影响正常运行。
PP塑料的导热性与绝缘性能测试
PP塑料的导热性与绝缘性能测试PP塑料是一种常见的塑料材料，在工业和家庭中被广泛使用。
对于一些应用，如电子设备的外壳，导热性和绝缘性能是非常重要的指标。
本文将介绍PP塑料的导热性和绝缘性能测试方法及其结果。
一、导热性能测试导热性能是衡量材料的热传导能力的指标，对于电子设备外壳这样的应用来说，良好的导热性能有助于散热，保护内部电路不受过热的影响。
为测试PP塑料的导热性能，可采用热传导测试仪进行测试。
测试仪器通过测量材料上表面的温度变化来计算材料的导热系数。
测试时首先将PP塑料样品固定在测试仪器上，然后通过加热源向样品施加热量，记录样品表面的温度变化。
根据测得的温度变化和测试仪器的参数，可以计算出PP塑料的导热系数。
经过测试，我们得到了PP塑料的导热系数为X W/(m·K)。
这个数值反映了PP塑料的导热能力，可以与其他材料进行比较。
二、绝缘性能测试绝缘性能是衡量材料阻止电流流动的能力的指标，对于电子设备外壳来说，良好的绝缘性能有助于保护内部电路免受电击和电压干扰。
为测试PP塑料的绝缘性能，可采用绝缘电阻测试仪进行测试。
测试仪器会施加一定的电压到PP塑料样品上，然后通过测量电流来计算绝缘电阻。
测试时需要确保样品的表面没有污染物或潮湿的情况，以避免影响测试结果。
经过测试，我们得到了PP塑料的绝缘电阻为X MΩ，这个数值表示了PP塑料的绝缘性能。
通常情况下，绝缘电阻值越高，表明材料的绝缘性能越好。
综上所述，经过导热性和绝缘性能测试，我们了解到PP塑料在导热性和绝缘性方面的表现。
这些测试结果对于选择合适的材料用于电子设备外壳的制造具有重要的参考价值。
通过测试数据的对比分析，可以选择出最适合的材料，从而提高电子设备的性能和可靠性。
探索不同类型的材料的热传导性能
探索不同类型的材料的热传导性能材料的热传导性能是指材料导热的能力，实验表明，不同类型的材料在传导热能力上存在着明显的差异。
本文将探索不同类型的材料的热传导性能，通过实验数据和分析，介绍不同类型材料的热传导特性，为材料选型和设计提供一定的参考。
一、金属材料的热传导性能金属材料具有良好的导热性能，是热传导的良好导体。
普遍来说，铜和铝是具有较高导热性的常用金属。
铜是常见的导热金属之一，其导热系数高达398W/(m·K)，因此被广泛应用于导热设备、散热器等领域。
铝的导热系数虽然低于铜，但仍有205W/(m·K)的较高数值，其轻便的特性使其成为热交换器和散热器的常见材料。
二、陶瓷材料的热传导性能与金属材料相比，陶瓷材料的热传导性能较差。
陶瓷材料的导热系数通常在1-6W/(m·K)的范围内。
由于陶瓷材料的导热性能较低，因此在一些需要绝缘的场合得到了广泛应用。
在家电领域，陶瓷材料常用于制作绝热杯、炊具等，以降低传热导热性能。
三、塑料材料的热传导性能塑料材料是一类非常常见的工程材料，其热传导性能通常较差。
一般情况下，塑料的导热系数在0.1-0.3W/(m·K)范围内，比金属和陶瓷材料要低得多。
因此，塑料广泛应用于制造绝热材料、隔热层以及其他对热不敏感的环境，如电线电缆绝缘材料、塑料容器等。
四、复合材料的热传导性能复合材料是由两种或两种以上不同类型的材料组成的组合材料，其热传导性能根据材料组成和结构不同而有所差异。
以纤维增强复合材料为例，其导热性能取决于纤维和基体材料的热传导特性。
纤维通常具有较低的导热系数，如玻璃纤维和碳纤维等，而基体材料的导热性较高。
通过合理控制纤维含量和纤维取向，可以实现复合材料的导热性能调控，满足不同应用领域的需求。
总结：不同类型的材料具有不同的热传导性能，金属材料通常具有较高的导热系数，而陶瓷材料和塑料材料的导热性能较弱。
复合材料的导热性能则取决于其组分材料，可以通过合理设计和材料选择来调控。
1.11 塑料的热性能与传热学
• 热辐射 • 热辐射的发生是物体内原子经复杂的激发 后，发射出的以电磁波形式传播的辐射线。 物体本身的温度是引起热辐射的基本因素。 所以，在热传导和对流传热的同时，也伴 有热辐射发生。在热辐射过程中，发出辐 射能的量仅取决于发出物本身的温度。
• 当辐射线投向一物体的表面时，投在物体 上的总能量中，有一部分被吸收，一部分 被反射，还有一部分透过该物体。
★能全部吸收辐射能的物体称为黑体。纯黑 的煤和黑丝绒接近于黑体。 ★能全部反射辐射能的物体称为镜体。磨光 成镜面的金属面接近于镜体。 ★能全部透过辐射能的物体称为透热体。单 原子和双原子所构成的气体一般可作透热体 ★能部分地吸收所有波长的物体称为灰体。 一般来讲，物体的热辐射能力与其表面温度的4次方成正比。
傅立叶经验定律可以下列形式表示：
导热系数
• 固体的导热系数随温度的升高而增大。 • 液体的导热系数一般远较固体的为小(绝热材料除 外)，液体的导热系数随温度的升高而减小。 • 气体的导热系数又较液体的为小， • 塑料的导热系数在固体材料中属偏低的，热塑性 塑料的导热系数一般在1x10－4～11x10－4卡· 厘米 ／厘米· ℃范围内。 秒· • 所以，在成型加工过程中冷却或加热断面厚的制 品是一个难题
经过平壁和圆筒壁的稳定热传导
• 经过平壁的稳定热传导
对于单层平壁：
对于多层平壁：
经过圆筒壁的稳定热传导
经过平壁和圆筒壁的不稳定热传导
实际工程中可认为是一维热传导，简化为：
例2.一块大塑料板厚2厘米，最初均匀温度为 100℃,将它浸入冷却水中,冷却水温度为 20℃。若毕渥准数Bi＝5，板的导温系数 a=1×10-3cm2/s, 当板在水中冷却100秒后， 试计算板的表面温度和中心温度。
ABS塑料的导热性与绝缘性能测试
ABS塑料的导热性与绝缘性能测试在工业和制造领域中，ABS塑料是一种常用的材料，具有良好的机械性能和韧性。
然而，对于一些特定的应用，如电子器件和电气设备中的绝缘材料，ABS塑料的导热性和绝缘性能就显得尤为关键。
为了确保ABS塑料材料的导热性和绝缘性能符合要求，需要进行相应的测试和评估。
本文将重点介绍ABS塑料的导热性和绝缘性能测试，以及常用的测试方法和设备。
一、导热性能测试导热性能是指材料传导热量的能力，也可以用来评估材料在热传导方面的性能。
对于ABS塑料来说，其导热性能对于一些需要散热的应用非常重要。
下面将介绍两种常用的导热性能测试方法。
1. 热传导系数测试热传导系数是表征材料导热性能的重要指标，可以通过热传导系数测试仪来测定。
该测试仪利用热板法或热管法原理，通过测量材料的温度差和传热功率，计算出材料的热传导系数。
2. 热阻测试热阻是指导热性能在具体应用中的表现，也是评价材料导热性能的指标之一。
常用的热阻测试方法是利用热像仪对材料进行红外热像检测，通过测量材料表面的温度分布情况，计算出材料的热阻。
通过以上两种测试方法，可以全面评估ABS塑料的导热性能是否满足要求，并为优化设计和材料选择提供依据。
二、绝缘性能测试绝缘性能是指材料在电场作用下阻止电流通过的能力，对于一些电子器件和电气设备来说，绝缘性能的测试至关重要。
下面将介绍两种常用的绝缘性能测试方法。
1. 介电强度测试介电强度是指材料在电场作用下发生击穿的最大电场强度。
通过介电强度测试仪可以进行介电强度测试，该测试仪利用高电压电源和测量仪器，将测试样品置于电场中，逐渐增加电压直到材料击穿为止，从而得到材料的介电强度。
2. 表面电阻测试表面电阻是指材料表面单位面积上的电阻值，也是评估材料绝缘性能的重要指标之一。
表面电阻测试可以通过四针电阻测试仪进行，该仪器利用四根电极在材料表面接触，并测量电阻值，从而得到材料的表面电阻。
通过以上两种测试方法，可以全面评估ABS塑料的绝缘性能是否符合要求，并为材料的选择和应用提供依据。
工程塑料的热导率、比热容、线膨胀系数
工程塑料的热导率低、导热性较差。
热导率一般约为0.22W/(m·K)，是铜的万分之六，不到钢铁材料的百分之一，是优良的绝热、保温材料。
热导率随温度升高变化不大，结晶型塑料的热导率随温度升高有所下降。
工程塑料的比热容比金属及无机材料大，一般为1-2kj/(kg·K），是钢铁材料的2-4倍。
工程塑料的线膨胀系数比金属和陶瓷大，是金属材料的3-10倍，因此，工程塑料制品容易因温度变化而影响尺寸的稳定性。
线膨胀系数随温度的升高而增大，但不是线性关系。
表1-3列出了工程塑料的热性能。
表1-4列出了一些工程塑料的线膨胀系数。
表1-3塑料的热性能
表1-4工程塑料的线膨胀系数。
塑料的热导率
塑料的热导率
塑料的热导率，也被称为导热率，是描述材料传导热量的能力的重要参数，其单位为W/mK。
未经改性的普通塑料的热传导率或导热系数通常较低，一般在0.2-0∙46W∕(πi∙K)左右。
然而，通过热传导改性，塑料的热传导率或导热系数可以得到显著提高。
一般来说，改性后的导热塑料的热传导率或导热系数范围在2-20W/(肛K)之间，而某些特殊品级的导热塑料的导热系数甚至可以达到50W∕(m∙K)或者更高,最高值可达100W∕(m.K)o
需要注意的是，导热率这个特性主要与材料本身的成分有关,与其大小、形状和厚度没有直接关系。
另外，工程塑料的热导率一般约为0.22W∕(m∙K),是铜的万分之六，不到钢铁材料的百分之一，因此工程塑料具有优良的绝热和保温性能。
总的来说，不同的塑料由于成分和结构的差异，其导热率也会有所不同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
世界上导热最好的材料是石墨，大概1200W/m-K左右，不改性的塑料一般最高也就0.3W/m-K左右。
导热绝缘高分子材料(P9)
1.2导热绝缘聚合物的研究
解释绝缘高分子材料导热物理特性的声子理论认为，热能是通过材料中的声子的无规则扩散进行传递的。
当声子的运动速度恒定时，其平均自由路径的大小取决于具有晶体点阵结构的材料中声子的几何散射，以及与其它声子的碰撞散射，这就是说，有序晶格结构的材料(如晶体)具有较高的导热率;在较高温度下，由于声子相互碰撞速度加快，所以热传递速度减慢‘6’。
按材料制备工艺将导热绝缘高分子大致分为本体型导热绝缘高分子和填充型导热绝缘高分子。
本体导热绝缘高分子是在材料合成及成型加工过程中通过改变材料分子和链节结构获得特殊物理结构，从而获得导热性能;填充型是在普通高分子中加入导热绝缘填料，通过一定方式复合而获得导热性能‘7’。
纯聚合物导热率很低，本体高分子材料制备工艺繁琐，难度大，成本高。
目前制备导热绝缘聚合物主要采用导热绝缘填料如AIN、SIC、BeO等填充聚合物，通过物理共混赋予聚合物以导热性能，此法制得的材料价格低廉，加工容易，成本低，经适当工艺处理可用于某些特殊领域，并可进行工业化生产，是目前国内广泛采用的一种制备方法。
1.2.1本体导热绝缘聚合物的研究
绝缘聚合物材料热导率主要取决于树脂的结晶性和取向方向，即声子散射程度。
分子和晶格非谐性振动、树脂界面及缺陷等现象都将引起声子散射，如果树脂链结构是有序的，热量将沿分子链方向迅速传输，沿分子链方向的热导率数值远高于垂直方向。
然而，各向异性树脂沿分子链垂直方向热导率近似或低于相应的各同性树脂【8’。
绝缘聚合物材料热导率取决于含极性基团的多少和极性基团偶极化的程度，这种极化所需要的时间为10、
左右。
一般极性高的聚合物都有这种变化，如聚酞亚胺所含极性基团多，且较易极化，所
1.绪论
以热导率(在有机薄膜里)最高0.37W/m•K，而聚四氟乙烯则相反，它无极性，导热性就差，为0.25W/m.K。
另外，导热性还取决于分子内部紧密程度。
绝缘高分子材料由于没有电子流动，导热性要比金属材料相差500一1000倍，到目前为止，还没有一种纯高分子材料同时具有好的导热性和绝缘性‘”’。
可通过化学合成制备具有高导热率的结构高分子，如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚毗咯等，主要依靠分子内的大共辘键通过电子导热机制实现导热，这类材料同时具备导电性。
绝缘导热高分子的导热机理为分子内的晶格的声子振动，外界的定向拉伸或模压，可以提高其热导率，故制备具有完整结晶性高聚物，可通过声子振动获得绝缘导热高分子，如平行高倍拉伸HDPE‘’。
’。
Grishchenko‘”’研究了聚氨酷塑料拉伸过程中的热导率及结构变化情况;关于光引发的具有取向液晶双丙烯酸基结构的交联各向异性聚合物也有报道‘’2’。
蔡忠龙‘’3’研究了超拉伸聚乙烯的弹性模量和导热性能，当拉伸比为200时，聚乙烯轴向模量达钢的88%，热导率增加2倍以上，甚至成为热的良导体，这是由于在拉伸时形成了相当数量的拉伸分子链构成的针状晶体一晶桥，并提出了晶桥作为短纤维分散相的取向聚合物的结构模型。
对于简单分子链结构的聚乙烯，经一定拉伸后热导率可达37W/m•K，对于完善晶型的材料，经拉伸后热导率甚至超过70W/m•K。
b.导热绝缘塑料的研究
X.LU等人[20]研究了A1或碳纤维(CF)/聚氨酷 (PuR)导热性能及力学性能。
结果发现，当填料的体积分数为20%时，A1203填料可使PUR的导热性能提高4倍，而CF填料可提高近50倍。
并且在CF体积含量为25%时体系的导热系数为nw/m.K，并且它的导电性也在10一85/cm以下，适用于一定的环境，可用于电子产品的封装。
日本东丽公司成功开发了导热率高达25W/m·K的热塑性树脂。
该技术利用独特的分子设计，提高了热塑性塑料和填料之间分子的相互作用力，填料相互之间的高效率接触形成了热量通道，大幅度提到了导热率。
该材料有望成为激光头及设备内部元件壳等金属部件的替代品。
Hatsuo等人【川得到了高导热的AIN/酚醛树脂复合材料，当AIN达到最大填充量78.5%(体积分数)时，其体系的导热系数为32.5w/m.K。
比由Bujard等人【221得到的AIN/环氧树脂复合材料最高导热性能(4.235W/m·k)高出7倍之多。