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非金屬導(dǎo)熱材料有哪些？常用非金屬導(dǎo)熱材料優(yōu)缺點介紹

發(fā)布：導(dǎo)熱材料時間：2021-02-23 14:30:19

在我們?nèi)粘Ｉ钪幸惶岬?a href="http://www.023nt.com/Product/75.html" target="_blank">導(dǎo)熱材料，多數(shù)的人都是第一時間想到金屬材料，因為大多數(shù)金屬材料都是熱的優(yōu)良導(dǎo)體。本文主要介紹的是目前主流的非高導(dǎo)熱金屬材料，特別是氧化物為主的各種非金屬導(dǎo)熱材料。

目前使用的非金屬導(dǎo)熱材料最多的主要為氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨等。在電子電路、導(dǎo)熱高分子材料行業(yè)尤其是以微米氧化鋁、硅微粉為主體，納米氧化鋁，氮化物做為高導(dǎo)熱領(lǐng)域的填充粉體；而氧化鋅大多做為導(dǎo)熱膏（導(dǎo)熱硅脂）填料用。

以下是部分非金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)列表（此表是相同條件下的測量值，同種材料不同環(huán)境下測試數(shù)值也會有所不同）：

材料名稱	導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.k）	材料名稱	導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.k）	材料名稱	導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.k）
Si	150	ABS	0.25	金	317
SiO2	25	PA	0.25	銀	428
SiC	90	PC	0.2	純鋁	237
GaAs	46	中密度硅膠	0.17	純銅	401
GaP	77	純硅膠	0.35	鋼	36~54
氧化鈹	270	PP+25%玻纖	0.25	鑄鐵	42~90
AlN	150	軟質(zhì)PVC	0.14	橡膠	0.19~0.26
Al2O3	45	硬質(zhì)PVC	0.17	耐火磚	1.06
氮化硼	125	玻璃	0.5~1.0	水泥沙	0.9~1.25
石墨	129	LDPE	0.33	瓷磚	1.99
氧化鋅	29	泡沫	0.045	不銹鋼	17

以下給大家列舉了幾種常用非金屬導(dǎo)熱材料的優(yōu)缺點簡介：

1、氮化鋁（AlN）

優(yōu)點：導(dǎo)熱系數(shù)非常高，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱導(dǎo)熱沖擊材料。目前大多被用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料。而單晶體導(dǎo)熱性能更可高達(dá)275 W/m.K

缺點：價格昂貴，通常每公斤在千元以上。氮化鋁吸潮后會與水反應(yīng)會水解AlN+3H20=Al(OH)3+NH3 ，水解產(chǎn)生的Al(OH)3會使導(dǎo)熱通路產(chǎn)生中斷，進而影響聲子的傳遞，因此做成制品后熱導(dǎo)率偏低。即使用硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理，也不能保證100%填料表面被包覆。單純使用氮化鋁，雖然可以達(dá)到較高的熱導(dǎo)率，但體系粘度極具上升，嚴(yán)重限制了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

2、氮化硼（BN）

優(yōu)點：導(dǎo)熱性能出眾，性質(zhì)穩(wěn)定。BN不僅其結(jié)構(gòu)而且其性能也與石墨極為相似，且自身潔白，所以俗稱：白石墨。硬度僅次于金剛石，是一種超硬材料。

缺點：價格較為高昂，市場價從幾百元到上千元（根據(jù)產(chǎn)品品質(zhì)不同差別較大），雖然單純使用氮化硼可以達(dá)到較高的熱導(dǎo)率，但與氮化鋁類似，大量填充后體系粘度極具上升，嚴(yán)重限制了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。聽說有國外廠商有生產(chǎn)球形BN，產(chǎn)品粒徑大，比表面積小，填充率高，不易增粘，價格極高。