选材需知——导热性指标及其应用

导热性是指材料传导热量的性能，即指热量从物体的一部分传到另一部分，或从一个物体传到另一个相接触物体的性能。该过程称为热传导。塑料的导热性差，热导率在0.13～0.36W/（m·K）范围，是金属的1/600～1/200。各种塑料的导热性差别很大。在制品使用性能的选择上有时要利用其导热性低的特点，有时要采用导热性好的材料。例如，炊具手柄及隔热、保温材料，要利用导热性低的材料，而齿轮、轴承、活塞环等制品，则要选用导热性好的材料，以降低热疲劳和过热现象。因此，需要评定不同材料的导热性。导热性通常采用热导率（又称导热系数）来度量，其定义是单位面积、单位厚度试样在温度差为1℃时，单位时间内可通过的热量，单位为W/（m·K）。测试标准有GB/T 11205—2009《橡胶热导率测定热线法》、GB/T 3399—1982《塑料导热系数试验方法护热平板法》等。

通常，热塑性塑料的热导率高于热固性塑料；结晶型塑料的热导率高于无定形料；高相对分子质量及取向性强的塑料热导率高，泡沫塑料的导热率最低。用导热性填料（石墨、金属纤维、碳纤维等）改性塑料可用作导热性功能塑料。塑料导热性也有取向性，尤其对增强塑料各向异性较明显。例如，单向连续碳纤维增强复合材料，沿纤维方向的热导率比垂直方向大10倍以上，且随着纤维含量增大取向性更大。

对制品而言，导热性还与使用环境、制品尺寸结构有关，环境温度低、湿度高，制品壁厚大、面积大或散热条件好，都会提高制品的导热性。(www.xing528.com)

需要指出的是，塑料的热导率与成型加工、制品质量、模具冷却系统设计等方面有密切的关系。例如，热导率高的材料，塑化时传热快，能耗小，熔体受热均匀，塑化质量好，可在较短时间内将大多数高弹体变成粘流体，可降低残留高弹体量，降低内应力和变形，但必须控制模具温度，模温低或不均匀会导致熔体冷却过快、冷却不均匀、结晶不充分等不良后果，产生各种质量缺陷。