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如何选用导热性能合适的材料?

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是,对于炊具手柄、电动工具外壳、隔热保温、超声波焊接等制品则都要求选用导热性低、热导率小的材料。由此可见,选料时需按制品的结构形状、使用要求及加工性等方面的具体情况,酌情选用适当热导率的材料。

如何选用导热性能合适的材料?

塑料的导热性很差,仅为金属的1/600~1/200,一般塑料的热导率为0.13~0.36W/(m·K),这对承受疲劳负荷、摩擦、振动负荷、齿轮轴承运动类制品及在发热或受热情况下工作的制品很不利,因其导热性差会使制品聚积的各种热量不易散发,致使温度升高而导致物性下降、结构形状变形、尺寸精度及配合失效等。因此,这类制品应选用导热性较好的材料或采取有利于散热的设计结构。

但是,对于炊具手柄、电动工具外壳、隔热保温、超声波焊接等制品则都要求选用导热性低、热导率小的材料。

另外,从加工角度而言,塑料的热容量大,在加工时需提供较高的热能,热导率低,则冷却时间及成型周期长,对厚壁制品易发生塑化及冷却不匀,导致内应力增大,发生变形及缩孔等现象。

由此可见,选料时需按制品的结构形状、使用要求及加工性等方面的具体情况,酌情选用适当热导率的材料。

不同塑料品种的导热性不同,有的相差很大,除了塑料自身固有的导热性外,还可通过各种填充或改性方法来改造其导热性,如在塑料加入石墨、金属纤维、碳纤维等填料后热导率可增加几十倍,但也不及金属材料。这些复合材料的热导率的取向性也很大,沿纤维方向的热导率比垂直方向大十几倍,且随着填料含量的增大差别也增大,所以如采用这类材料,则在热设计时应合理选用材料品种及设计结构。(www.xing528.com)

对未改性塑料而言,一般结晶型塑料的导热性优于无定形料,高相对分子质量塑料及取向拉伸塑料制品的热导率都高,其中HDPE热导率最高,其次为POM、PA等,泡沫塑料的热导率最低,所以要求高导热性的制品不宜选用塑料。几种塑料的热导率对比见表19-124。

19-124 几种塑料的热导率 (单位:W/(m·K))

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