聚酰胺

导电和导热材料的发展 尼龙材料 代表了聚合物功能化的一个重要方向。 传统尼龙以其优异的机械强度和耐热性而闻名，广泛应用于汽车、电气和工业领域。然而，由于聚酰胺本身具有绝缘性，其较低的电导率和热导率限制了其在高性能功能领域的进一步应用。为了满足现代电子、智能制造和电动汽车对散热和抗静电性能的双重需求，导电导热增强尼龙复合材料已成为材料创新的焦点。为了改善电导率，导电填料分散在尼龙基质内，形成连续的导电网络。 典型的填料包括炭黑、 碳纤维、碳纳米管 (CNT)、石墨烯和金属粉末。炭黑体系经济高效，但可能会降低机械强度，而碳纤维和石墨烯则可以增强导电性和结构完整性。为了改善填料的分散性和界面结合力，通常采用表面改性和涂层技术，以确保稳定的电阻率和长期的抗静电性能。热导率改性旨在增强尼龙系统的传热能力填料可分为金属填料（铝、铜）和非金属填料（氮化硼、氧化铝、碳化硅）。非金属填料，尤其是六方氮化硼 (h-BN)，具有高导热性和电绝缘性，是电气外壳的理想选择。h-BN 在 PA6 中分散得当，可将导热系数提升至 1.5–3 W/m·K，而碳纤维增强体系的导热系数可达到 5 W/m·K 以上。高剪切共混和取向挤出等先进加工方法可进一步促进填料的排列，改善导热路径。平衡电气和热性能是一个独特的挑战。 电导率依赖于连续的填料网络，而热导率则取决于界面接触和取向。混合体系通常采用层状或多相复合设计——将石墨烯与氮化硼或短碳纤维与氧化铝结合——以实现同时的电导和热导功能。此类材料越来越多地应用于电动汽车电池模块、电机外壳和5G热管理组件。导电和导热尼龙的稳定性很大程度上取决于界面工程。偶联剂、表面活性剂和等离子处理可以增强填料的分散性和附着力，最大限度地减少空隙并保持机械完整性。未来的研究预计将集中于有序纳米填料组装、梯度分布技术以及兼具高导热性和电绝缘性的混合填料体系。