導熱尼龍在車燈散熱器有哪些應用？

日期：2023-11-20 09:29:09 編輯：科思德塑膠來源：科思德塑膠瀏覽：111

電子產品的散熱器是應用範圍廣的結構件，包括消費類電子產品、服務器、電機、LED 照明產品等，都涉及散熱材料的使用。電子產品在使用過程中都會有部分電能轉化為熱能，如果熱量不及時散逸會影響設備性能。一直以來散熱器多使用鋁材，但鋁製散熱器存在著一些缺陷，如重量大，後加工處理繁雜，生產過程汙染大等。
導熱改性塑料的出現很好地解決了這些問題。鋁的密度為2700kg/m3，而導熱塑料的密度小於 2000kg/ m3，這就意味著外形一樣的散熱器，導熱塑料散熱器重量更輕。
對照明燈具來說，重量對其運輸、安裝及跌落隱患都是很重要的影響因素。此外，鋁材的主要加工方法是壓鑄或拉伸成型，在生產過程中無法進行較複雜形狀的加工，而塑料的流動性好，可以設計出更複雜更薄的造形，改性塑料能提高設計自由度；塑料導熱材料可以一次成型，無需後加工，生產的效率高，並且生產過程中幾乎不產生有毒汙染，等等。
目前散熱改性工程塑料已在 LED 照明領域大規模推廣，新能源車領域的應用也正在積極推進。車燈的 LED 芯片功率更大，散熱要求更苛刻，而狹小的發動機艙決定了車燈用散熱器更加注重結構設計和重量。
從現有市場的巨大容量和高導熱改性工程塑料相對於傳統鋁合金散熱材料的諸多優勢來看，“以塑代鋁”的市場前景良好。
今天給大家介紹一下導熱材料
一、導熱材料概述
導熱材料的發展
塑料自19世紀60年代問世以來，由於有著種類多，特性突出，質輕，價廉，易加工等優點，逐漸取代了木材、陶瓷、象牙、金屬等材料，越來越多的進入到人們的生產生活中。但受其結構特性限製，塑料的導熱係數普遍隻有0.2W/m·K左右，所以一直以來塑料多用在絕熱領域，直到近年來隨著導熱塑料的湧現才開始在散熱領域有所突破。
2.導熱塑料種類
目前提高塑料導熱性能的途徑有兩種：一種是通過改變分子和鏈節結構，或者通過外力的作用改變分子和分子鏈的排列來獲得特殊物理結構，從而提高材料的導熱性能。這種方法成本高，方法複雜，所以並不常用。
導熱尼龍第二種也是現今采用最廣泛的製備導熱塑料的方法是通過高導熱材料對聚合物進行填充，製備導熱填料/聚合物複合材料。
3.填充型導熱塑料機理
以上這類導熱填料在填充到聚合物基體中，通過微粒與微粒間的接觸會形成一個三維網絡，熱量就可以沿著網絡快速傳遞。這一特性決定了填充型導熱塑料必須加入大量填料才能形成導熱網絡而顯示出良好的導熱性能，但與此同時，大量填料的加入也導致了導熱塑料的力學性能降低和擠出生產加工困難等問題。所以目前填充型導熱塑料大量的研究工作聚焦於較少損失力學性能的情況下提升材料的熱導率，尋求力學性能和導熱性能的平衡。
4.導熱塑料和鋁對比的優勢
目前大多數熱管理係統都采用鋁製散熱器，但導熱塑料在成本、重量、環保等方麵有著巨大的優勢。如下表兩者的對比：
塑料散熱器的主要優勢在於低密度及可注塑性，後處理程序簡單使得整體製造成本下降。此外，導熱塑料還可以與鋁材相互結合，以塑包鋁的形式進一步提升導熱能力，得到低成本、強散熱的複合結構散熱器。
二、導熱材料在車燈上的應用
本鬆新材先後與上汽乘用車、深圳比亞迪、蔚來等行業知名企業合作，在行業專家與本鬆材料工程師、結構工程師的共同努力下，“塑代鋁”車燈散熱器在多款車型上驗證並批量應用，為客戶降本約20%+、降重約30%+、提高供應鏈穩定性，為車燈行業打開了“塑代鋁”車燈散熱器的大門。
三、高導熱尼龍材料的測試驗證
那麼高導熱尼龍材料是否能夠滿足散熱器結構設計和性能要求呢？是否滿足量產LED後霧燈項目整燈性能測試呢？與鋁製散熱器進行比較又有何優缺點呢？
早期文章《以塑代鋁：高導熱尼龍替代金屬鋁用於汽車後霧燈散熱器》給大家從散熱性能、後霧燈總成點燈耐久性能驗證、熱老化性能驗證、對後霧燈其他配件的影響等方麵給大家做了詳細介紹，在此不贅述。
高導熱尼龍材料熱老化前後，其缺口衝擊強度、拉伸強度、彎曲強度及導熱係數的變化率都在10%以內。
總的來講，高導熱尼龍散熱器在散熱性能和零件性能上均滿足當前所用後霧燈的使用需求，同時經長期老化耐久測試後各項性能變化較小，可以替代當前霧燈的鋁製散熱器。

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