高溫導PC TPN1122熱樹脂-開發的背景和理念-

近些年來，隨著電子機械的高性能化、機械復合化的發展，根據處理信號量增大、處理速度高速化的要求，電子部件放熱量增加的傾向逐漸顯現。
另外，隨著機械的小型化、便攜式發展，在追求輕量化的同時，如何對放熱實施有效的管控，已顯得比以往更加重要。
為此，人們越來越期望，以往以樹脂為材料制造的部件，是否能使用具有導熱性能的樹脂產品，以應對放熱呢。

根據上述情況，三菱工程塑料公司，開發了相對比重小的導熱樹脂產品。使用這些導熱樹脂產品，可以實現以下效果。
（1）防止機器的局部溫度上升，預防機器故障的發生
（2）和金屬相比，實現了部件的輕便化
（3）和金屬壓鑄件性比，設計的自由度增大
（4）實現放熱部件與周邊部件的整合，實現減少部件數量、削減成本等優勢。

驗證導熱效果: 高溫導PC TPN1122實驗方法為了驗證高溫導熱樹脂的導熱效果，將以往的材料(PC+GF30％)與高溫導熱樹脂的導熱性通過試驗進行了比較。

1.材料

（a）PC+GF30wt%材料(熱導率0.3W/m/K)

（b）高溫導熱聚碳酸脂 TPN1122(熱導率8.3W/m/K)

2.試樣 100mm×100m×3mmt 平面板

3.測試條件

試樣 給橡膠電熱片加3.2W電 能對試樣的一部分加熱，使用紅外線輻射測溫儀測定其溫度變化。

驗證導熱效果: 高溫導PC TPN1122實驗結果

以往的材料僅在電熱片接觸部分出現溫度上升，該部分之外則無熱能傳遞。 而通過實驗可以看到，高溫導熱樹脂除了與電熱片接觸部分，其他部分也得到很好的熱傳遞。如果使用高溫導熱樹脂，應該能獲得下列效果。

防止特定位置的高溫現象　→　減少熱變形及熱老化

使溫度的分布均勻　　　　→　減少彎曲

增加高溫部分的面積　→　導熱使熱能釋放增加。

熱導率異向性主要產品成型板的熱導率測量值由于受填充材定位的影響，流向的熱導率*大，而厚度方向的熱導率并不大。

※由于產品正在開發中，產品等級名稱為假稱

※關于物理性能的數據，是基于本公司實驗方法所獲得的測定值中的穩定值，本公司無法對此提供保

厚度方向熱導率的影響:CAE分析條件本材料比起平面方向，垂直(厚度)方向的熱導率并不理想。這一事實在實際使用時可能成為現實的問題， 通過CAE分析，將厚度方向熱導率較低的異向性樹脂與等向性樹脂的導熱性進行了比較。

厚度方向熱導率的影響:CAE分析結果分析使用軟件 　CAEFEMv8.3
分析條件
試樣形狀　100x50x3mm 平面板
分析使用試樣 二次六面體單元　20x10x3mesh
界面條件 距頂端30mm范圍內表面加載0.001W/mm2的熱流
初始溫度 　20℃ 材料固定值
(a)異向性體　λx= 8W/m/K λy= 8W/m/K
λz=0.4W/m/K(僅厚度方向的熱導率為1/20）
C=0.14J/g/K 　r=1.2e-3g/mm3
(b)等向性體　λx= 8W/m/K λy= 8W/m/K
λz=8W/m/K C=0.14J/g/K 　r=1.2e-3g/mm3

分析結果是，高導熱PC TPN1122在本條件的情況下，異向性材料(厚度方向的熱導率為平面方向的1/20)與等向性材料的溫度分布幾乎相同。像本材料類似的厚度方向熱導率較低的異向性材料，在實際使用中應該沒有問題。載流子材料在電場作用:能產生電流是由于介質中存在能自由遷移的帶電質點，這種帶電質點被稱為載流子。載流子在電場作用下沿著電場方向定向遷移構成電流。在不同的材料中，高導熱PC產生的載流子是不同的。在大多數材料中，常見的載流子包括自由電子、空穴、正負離子，以及其他類型的荷電微粒。自由電子是指能夠自山遷移的真實電子，帶一個負電荷。空穴是分子或原子中離開一個電子后留下的一個帶正電荷的空位，正電荷是由于外層電子數目比核內質子數目少一個產生的。正離子則是帶有一個或多個正電荷，并且可以整體移動的化學結構。負離子與之相反，是帶有一個或多個負電荷，并且可以整體移動的化學結構。載流子是物質在電場作用下產生電流的物質基礎，同時，載流子的密度是衡量材料導電能力的重要參數之一，通常高導熱PC材料的電導率與載流子的密度成正比。

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