什么是导热绝缘耐温材料？导热绝缘材料，顾名思义，就是既具有导热性又能隔离电性的绝缘耐温材料。比如，CPU散热中的导热硅胶垫片，而在锂电池中，导热绝缘材料主要用于正极、负极以及散热片的表面涂覆或夹层，起到热传导和隔离的双重作用，有效防止锂电池过度加热，降低电池的温度，延长电池的使用寿命。

提及导热，我们不得不了解传热学的另一物理现象散热，即传导散热，传导散热是指热源的热量直接传导或通过与其接触的导热介质以达到散热的一种方式。‌导热‌和‌散热‌在热量传递的过程中是相互关联的。导热是散热的前提，没有有效的导热，散热就无法进行；散热是导热的延续，通过将热量传递到周围环境来实现降温。导热主要与材料内部结构有关，散热则与材料的导热性能、材料结构以及表面的发射率有关。比如，以LED散热为例，芯片产生热量，铝基板将热量由下表面靠近芯片的一面传导到接触空气的上表面，再由上表面的辐射传递到空气中。

导热绝缘耐温材料的应用领域：在实际的工业生产中，这种导热散热性能，又兼具优越绝缘、耐温特点的材料，在电子半导体密封、LED等发热灯具、发动机机械、工业散热器（片管）、冰箱空调和新能源动力储能电池等导热散热绝缘耐温领域有着非常广泛的应用前景。比如，导热绝缘耐温材料作为锂电池的核心组成部分之一，散热片是电池等发热部件进行有效散热的关键部件，在散热片表面涂覆导热绝缘耐温材料，可以减少热量损失，提高散热效率，保证电池等部件设施的长期稳定工作。其材质通常有铜、石墨、铜铝、锌铝、铝板管等，并在散热片、板、管材上涂上一层优异导热性能的导热硅树脂，以达到导热散热绝缘的目的。

聚硅氮烷（OPZ），一种以Si-N为重复主链的有机、无机共存由氮、硅、碳元素组成的聚合物。与大多数有机聚合物以及环氧树脂、聚氨脂、丙烯酸三大树脂体系以及硅胶相比，具有耐高温、耐磨、耐候、耐化、防腐和阻燃、导热、绝缘、耐电压、耐辐射、抗氧化、高疏水等特点。在高温条件下可转化形成的SiO2或SiCNH、SiCN作为耐高温防腐涂层材料，在300℃-1000℃高温环境具有良好的稳定性、耐热和阻燃等性能，最高可耐1800℃以上。在功能性工业涂层、电子灌封、高低温粘胶剂、助剂以及陶瓷纤维、陶瓷薄膜、陶瓷基复合材料、多孔陶瓷陶瓷前驱体等陶瓷衍生物领域具有广泛应用价值，近年来，因其优异的耐温、导热、绝缘、耐候、耐化等性能特点，聚硅氮烷树脂作为一种新型的导热绝缘耐温材料，为发热设备、电子封装、导热硅胶等导热散热领域的专家学者所关注。

由于聚硅氮烷既带有Si 硅元素的耐热、导热、抗烧灼特性和高电阻率，又既有N氮元素的拒氧化、抗老化和化学惰性等特点。赋予了聚硅氮烷优异的物化性能和电气、热学、机械力学和热稳定性。在汽车、航空、光电、厨卫、能源、电力等工业涂层、高分子材料、胶粘剂、树脂基和陶瓷基复合材料等领域应用广泛。

尤其，聚硅氮烷的分子结构中含有稳定的Si-N键，这种结构赋予了材料卓越的电气性能。聚硅氮烷高介电强度意味着其在高压电场下能够保持稳定的绝缘性能，不易发生击穿，介电强度≥10^5V/mm，耐5000V以上电压击穿，电阻率≥1013Ωm。而高电阻率则保证了材料在电流通过时能够产生较大的电阻，有效限制电流流动，从而提高能源转换和传输的效率。从而，让聚硅氮烷具有较高的导热性。此外，高阻值电阻的存在会使得通过它的电流变得很小，从而限制整个电路的电流。这在一些需要控制电流大小的场合非常有用，比如对电路中的元件进行保护，避免过大的电流对其造成损坏。

基于聚硅氮烷以上的耐温、导热、绝缘、耐候、抗老化等性能特点，日前，一种ZG701新型的导热散热、绝缘耐温硅氮烷材料，在中硅新材料（泉州）有限公司“扬恩有机硅化学实验室”成功研制，具有高热导率、散热性和绝缘、耐温、耐氧化等特点，其热导率的导热系数高达10.51（w/m*k），无限接近固体金属导热性能。金属的导热系数一般在10-300W/(m·K)之间。因此，聚硅氮烷在电子器件和散热材料等领域能够得到广泛应用，聚硅氮烷的导热系数不仅与材料本身的结构和性质有关，还与其温度、密度、晶体结构、配方等因素有关。我们知道，一个材料的散热性能好坏，不仅与散热方式、环境条件、散热面积等多个因素有关，还取决于其导热性能。导热越好，说明热量传递的越快，导体内部温差越小。导热主要与材料内部结构以及材料的热导率有关。

什么是热导率？热导率的数值是物体中单位温度梯度、单位时间、通过单位面积的导热量，其单位是（w/m*k），即瓦/(米*开尔文)。是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表⾯的温差为1度（K，℃），在1秒内（1s），通过1平⽅⽶⾯积传递的热量(即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文（1K＝1℃）时的热传导功率），单位为⽡/⽶·度（W/(m·K)，此处为K可⽤℃代替）。

影响导热率的因素主要有物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等。就导热率而言，固体金属的热导率最高，非金属与液体的次之，气体最小。气体的导热率=0.006~0.6W/(m·K)，液体的导热率λ=0.07~0.7W/(m·K)，固体的导热率=12~418W/(m·K)。ZG107这种导热散热材料＞10.51（w/m*k）导热率，适合于需要快速、有效地传递热量的应用场景，如‌导热管、‌散热片等。以及需要控制设备温度的散热应用场景，如‌电子产品、‌汽车发动机、冰箱等。以防止设备过热，延长设备的使用寿命，确 保设备的稳定运行。

中硅新材料这种新型高导热率的导热绝缘耐温硅氮烷陶瓷涂料，以高导热系数聚硅氮烷作为粘接剂，复合石墨烯、铝银粉、塑性填料、增容助剂等组份调配的双组分涂料。富含Si-H键的聚硅氮烷低聚物与填料形成共价键粘接的致密涂层，赋予导热填料优异的耐腐蚀性、热稳定与导热、散热性能。在500℃环境中长期使用，不开裂，不脱落。产品性能可以完全满足灌封胶对填料氧化铝的要求。该产品还可改善复合材料的性能，可以使体系的界面相互作用增强，提高复合材料的力学性能。使用该产品制备的导热灌封胶具有高导热性、高稳定性等特点，能够迅速、及时、有效地将发热元件积聚的热量传递给散热设备，保障电子设备的正常运行。适用于发动机、电子灌封、热能散热片管和高温灯具、冰箱等发热设备。