导热材料是一种新型工业材料。这些材料是今年来针对设备的热传导要求而设计的，性能优异，可靠，它们适合各种环境和要求，对可能出现的导热问题都有妥善的对策，对设备的高度集成，以及超小薄提供了有力的帮忙，该导热产品已经越来越多的应用到许多产品中，提高了产品的可靠性。
导热材料的种类可以分为以下几种，灌封胶、硅胶膏、胶硅脂、导热泥、硅胶片、导热矽布、散热油、导热涂料、塑料、导热膜、绝缘材料、界面材料、双面胶、导热散热基板、相变材料、散热膜、云母片、垫片、胶带、液态金属导热片。
这里面的概念很多，其中部分概念有重合，有的概念基本上一致。我们一一简单介绍。
灌封胶也叫导热灌封胶（Pouring sealant of thermal conductivity）在工业上按材料来分的话，有环氧导热灌封胶和有机硅导热灌封胶之分。如下图1所示为经典有机硅导热灌缝胶。
图1
导热有机硅胶灌封胶是一种低粘度阻燃性双组分加成型有机硅导热灌封胶，可以室温固化，也可以加热固化，具有温度越高固化越快的特点。是在普通灌封硅胶或粘接用硅胶基础上添加导热物而成的，硅胶灌封胶最大的优势在于固化反应中不会产生任何副产物，可以低温固化应用于PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等对温度敏感材料及金属类的表面。
最常见的导热灌封硅胶是双组份（A、B组份）构成的，其中包括加成型或缩合型两类硅橡胶，加成型的可以深层灌封并且固化过程中没有低分子物质的产生，收缩率极低，对元件或灌封腔体壁的附着良好结合。缩合型的收缩率较高对腔体元器件的附着力较低。
单组分导热灌封硅橡胶也包括缩合型的和加成型的两种，缩合型的一般对基材的附着力很好但只适合浅层灌封，单组分导热硅橡胶一般需要低温（冰箱保存），灌封以后需要加温固化。
导热灌封硅橡胶依据添加不同的导热物可以得到不同的导热系数，普通的可以达到0.6-2.0，高导热率的可以达到4.0以上。一般生产厂家都可以根据需要专门调配。导热灌封环氧胶最常见的是双组分的，也有单组分加温固化的。导热灌封环氧胶里面又细分若干品种，其中包括普通导热的，高导热的，耐高温的等，不同的导热灌封环氧胶对不同的腔体附着力的差异很大。导热率也相差很大，一般厂家可以根据自身的需要专门定制。这类产品的特点优势：良好的导热性和阻燃性，低粘度，流平性好，固化形成柔软的橡胶状，抗冲击性好，附着力强，绝缘，防潮，抗震，耐电晕，抗漏电和耐化学介质性能。无论是有机硅或者是环氧型导热灌封胶适用于电子，电源模块，高频变压器，连接器,传感器及电热零件和电路板等产品的绝缘导热灌封，电子配件导热、绝缘、防水及阻燃，其阻燃性要达到UL94-V0级。符合欧盟ROHS指令要求。主要应用领域是电子、电器元器件及电器组件的灌封，也有用于类似温度传感器灌封等场合。
导热硅脂俗称散热膏，导热硅膏，硅膏的一种，系硅油的二次加工产品。主要用于金属与非金属接触面的保护和润滑、散热等。导热硅膏主要以硅油为原料，配入增稠剂，表面活性剂，溶剂以及添加剂等，经特定工艺加工成的膏状物；其中基础硅油可以有：二甲基硅油，甲基苯基硅油，氟烃基硅油，长链烷烃基硅油等；其中增稠剂主要是各类导热填料，常用的有氧化锌，氧化铝，氧化镁，氮化硅，氮化铝，氮化硼，金属铝粉等；有以上基础硅油和增稠剂配合助剂组成的导热硅膏具有良好的导热性，导热系数可在0.3-2.0之间，广泛用于半导体元器件与散热板或散热器之间的填充或涂布，可在200摄氏度以上长时间使用而不流淌。经典导热硅脂产品如下图2所示。
图2
它可广泛涂覆于各种电子产品，电器设备中的发热体 （功率管、可控硅、电热堆等）与散热设施（散热片、散热条、壳体等）之间的接触面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。适用于微波通讯、微波传输设备、微波专用电源、稳压电源等各种微波器件的表面涂覆或整体灌封，此类硅材料对产生热的电子元件，提供了极佳的导热效果。如：晶体管、CPU组装、热敏电阻、温度传感器、汽车电子零部件、汽车冰箱、电源模块、打印 机头等。
耐高温导热涂料由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料，高温掺杂形成固溶体、和悬浮剂等组成的黏稠悬浮流体，喷刷在导热体表面，形成0.3～0.5mm的涂层。这是一种新型节能材料，它在高温导热管上应用该涂料，可节约燃料，保护导热管表面，延长导热管使用寿命，提高导热管热效率，缩短加热时间，提高被加热件的加热速度，提高工作效率。同时，稀土元素氧化物（如Y2O3）的掺入能提高反应物的活性，是掺杂和稳定涂层结构的优选材料。耐高温导热涂料性能优点在于涂层结构致密，保护基体，有很好的耐磨、耐腐蚀性。与基体结合力强，涂层能渗透基体形成过渡层和涂层的结构，耐机械冲击和热冲击。高强度耐磨、耐腐蚀、耐高温。提高涂料的黑度，使其在波长2.5-15μm的光谱区间，发射率都在0.93以上，并对增黑剂进行了稳定化处理，提高了抗老化性能，大大延长了涂层使用寿命。
耐高温一般导热涂料一般在-30～1800℃温度下长期使用；一般应用陶瓷管、纤维管、及碳钢、合金钢、锰钢、铜、铝等金属表面。
导热油又称传热油，正规名称为热载体油（GB/T4016-83）英文名称为Heat transfer oil,所以也称热导油，热煤油等。导热油是一种热量的传递介质，由于其具有加热均匀，调温控制温准确，能在低蒸汽压下产生高温，传热效果好，节能.，输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于各种场合，而且其用途和用量越来越多。下图3 为导热油产品图。
图3
导热油的应用在石油工业中，主要用于原油、天然气的加热及矿物油的加工、储存、运输等。炼油厂利用导热油预热冷物料，并已成功地用于润滑油制造过中溶剂和萃取剂蒸发装置的加热。在化学工业中，主要用于蒸馏、蒸发、聚合、缩合、脱乳、脂化、于燥、熔融、脱氢、强制保温以及农药、中间体、防老剂、表面活性剂、香料等合成装置的加热。在油脂工业中，主要用于油脂分解、脂肪酸蒸馏、脂化、硝化、加氢反应、浓缩、真空脱臭等装置的加热。在食品工业中，主要用于面包烘烤装置、饼干类食品烘烤装置、糖果生产装置、粮食干燥装置、食用油的榨制与精制装置、蒸煮锅、高压釜、传送带式烘干机的加热。在纺织印染工业中，主要用子干燥定型装，热熔染色装、染色印花装置、干燥器、烘干器、轧光机、压平机、洗涤机、轧布机、熨平机、热风拉幅等的加热。
导热矽布是以玻璃纤维作为基材进行加固的有机硅高分子聚合物 弹性体，又名叫导热硅胶布，抗撕拉硅胶布，这种硅胶布能有效地降低电子组件与散热器之间的热阻，并且电气绝缘，具高介电强度，良好的热导性，高抗化学性能，能抵受高电压和金属件的刺穿而导致的电路短路， 是代替传统云母及硅脂的一种优良导热绝缘材料。导热矽布如下图4所示。
图4
应用范围：开关电源、通讯设备、计算机、平板电视、移动设备、视频设备、网络产品、家用电器等。
导热硅胶片是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，在行业内，又称为导热硅胶垫，导热矽胶片，软性导热垫，导热硅胶垫片等等，是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震、密封等作用，能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，一种极佳的导热填充材料
导热硅胶片主要用于电子电器产品的控制主板，电机内、外部的垫板和脚垫，电子电器、汽车机械、电脑主机、笔记本电脑、DVD、VCD及任何需要填充以及散热模组的材料。
用于电子电器产品的控制主板，电机内、外部的垫板和脚垫，电子电器、汽车机械、电脑主机、笔记本电脑、DVD、VCD及任何需要填充以及散热模组的材料。下图5为导热硅胶片的经典产品。
图5
导热塑料利用导热填料对高分子基体材料进行均匀填充，以提高其导热性能。导热性能的好坏主要用导热系数（单位：W/m.k）来衡量。导热塑料分为两大类：导热导电塑料和导热绝缘塑料。导热塑料主要成分包括基体材料和填料。基体材料包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等；填料包括AlN、SiC、Al2O3、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等。
导热塑料主要在LED照明、汽车、加热/冷却/制冷等这些领域应用。下图6所示为导热塑料。
图6
导热界面材料（Thermal Interface Materials，TIM），也叫界面导热材料。是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料。主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙和表面凹凸不平的孔洞，减少传热热阻，提高散热性能。导热界面材料填充原理如下图7所示。
图7
导热相变材料（PC）是热量增强聚合物，设计用于使功率消耗型电子器件和与之相连的散热片之间的热阻力降低到最小。
导热相变化材料（PC）典型应用在微处理器、存储器模块、 DC/DC转换器 、IGBT、组件、功率模块、功率半导体器件、固态继电器、桥式整流器、高速缓冲存储器芯片等。相变材料典型应用如下图9所示。
图9
导热垫片是填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙，它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上，从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。
导热垫片应用范围很广包括散热器底部或框架、高速硬盘驱动器、RDRAM 、内存模块、微型热管散热器、汽车发动机控制装置、通讯硬件便携式电子装置、半导体自动试验设备。典型应用如下图10所示。
图10
散热膜是用在手机、平板电脑等上面的一层导热散热的薄膜，常用的是石墨导热膜。导热石墨膜又被大家称为导热石墨片，散热石墨膜，石墨散热膜等等。导热石墨膜是一种新型的导热散热材料，其导热散热的效果是非常明显的，现已经广泛应用于PDP、LCD TV 、Notebook PC、UMPC、Flat Panel Display 、MPU 、Projector 、Power Supply、LED等电子产品。同时也是现在最流行的手机散热贴膜之一。典型的石墨散热膜如下图11所示。
图11
散热铝基板有（金属基散热板（包含散热铝基板，散热铜基板，散热铁基板））是一种独特的金属散热基覆铜板（，它具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能。
散热铝基板在各行业有广泛应用比如 音频设备：输入、输出放大器、平衡放大器、音频放大器、前置放大器、功率放大器等。灯具灯饰：随着节能灯的提倡推广，各种节能绚丽的LED灯大受市场欢迎，而应用于LED灯的铝基板也开始大规模应用等等。典型的散热铝基板如下图12所示。
图12
图13
总之，我相信导热材料随着时代发展技术进步，会越来越多的新型品种出现，同时会在各行各业中得到广泛应用。
信息来源/高纯超细无机粉体
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