功能型散熱涂料

散熱涂料是一種提高物體表面散熱效率，降低體系溫度的特種涂料，也就是功能型涂料。該功能型涂料有溶劑型、水性及（無(wú)溶劑）粉體幾種類型，如果從使用溫度分有低溫（<200℃）、中溫（200℃-600℃）及高溫（>600℃）三種類型。散熱涂料在不同溫度下，散熱效率不一樣；所以使用散熱涂料還需要根據(jù)發(fā)熱物體的表面溫度來(lái)選擇。

散熱涂料在工業(yè)及民用領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，如需要散熱降溫的CPU、LED燈具、電器、機(jī)柜、電線電纜、暖氣片、風(fēng)機(jī)風(fēng)扇、熱力管道、罐體、工業(yè)設(shè)備、建筑、水箱、交通工具等；需要加強(qiáng)熱交換的如真空爐、真空暖氣片、真空管道、真空干燥器、熱交換器、傳導(dǎo)面積小對(duì)流空間不大的物體設(shè)備等；需要對(duì)傳導(dǎo)系數(shù)較小的物體進(jìn)行散熱降溫，如塑料、橡膠、PVC、玻璃鋼、陶瓷、水泥、布匹、皮革、紙張、玻璃、木材等；需要散熱又需要防水絕緣的如金屬、纖維等；需要保健的醫(yī)療產(chǎn)品如遠(yuǎn)紅外輻射治療儀；在居住房間內(nèi)壁涂裝遠(yuǎn)紅外輻射涂料還可以對(duì)人體具有很好的健康保健效果。這種通過(guò)涂料散熱的方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、方便，效果非常好，其不但能夠?qū)?duì)設(shè)備儀器造成危害的熱量擴(kuò)散出去，如CPU,LED燈具，電機(jī)，電柜箱等；而且還可以將有用的熱量進(jìn)行更強(qiáng)的熱交換，提高環(huán)境溫度，如冬天使用的暖氣爐，散熱器等。因此，散熱涂料是熱源傳導(dǎo)的理想媒介，是利弊同時(shí)適用的功能型涂料，既能夠減小熱量對(duì)儀器設(shè)備產(chǎn)生的不利影響；也可以加強(qiáng)熱量的傳導(dǎo)交換。因此有人將熱量和熱源形象的比喻為“太陽(yáng)”，也就是說(shuō)夏天的火辣辣的太陽(yáng)危害我們的皮膚，容易灼傷皮膚而冬天的太陽(yáng)卻營(yíng)養(yǎng)我們的皮膚，那么散熱涂料就如護(hù)膚霜一樣可以起到利弊兼顧的作用。當(dāng)然這種比喻有點(diǎn)勉強(qiáng)，可是也充分說(shuō)明散熱涂料對(duì)于熱量傳導(dǎo)的雙向應(yīng)用效果，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

散熱究竟是通過(guò)什么樣的方式進(jìn)行傳導(dǎo)和散熱的呢？熱傳導(dǎo)專家認(rèn)為具體是通過(guò)以下幾種途徑實(shí)現(xiàn)：傳導(dǎo)散熱，就是熱量通過(guò)接觸的方式，傳送給溫度較低的物體，比如CPU的熱量是通過(guò)CPU外封裝金屬與散熱器緊密結(jié)合，熱量通過(guò)金屬件傳導(dǎo)出來(lái)；對(duì)流散熱，就是憑借流體流動(dòng)來(lái)交換熱量，這種流體通常為空氣，還如CPU，散熱器與空氣之間的散熱都是通過(guò)空氣散熱的，風(fēng)扇作用就是加大空氣流量，提高散熱效率；輻射散熱，就是以輻射形式將熱量傳遞給溫度較低的周圍環(huán)境，再如CPU散熱器一部分熱量是人眼看不見的，必須通過(guò)儀器檢測(cè)才能探測(cè)出來(lái)，這部分散熱就是輻射散熱；蒸發(fā)散熱，就是發(fā)熱體通過(guò)表面的液體蒸發(fā)來(lái)進(jìn)行散熱，如人體汗液蒸發(fā)，熱電廠循環(huán)水散熱系統(tǒng)，其中之一就是水冷卻塔熱水散熱冷卻。

從上述散熱的幾種途徑可以看出，如果能夠在原有散熱條件下，可以涂裝散熱涂料，就能賦能散熱設(shè)施，極大的提高散熱效率。為取得最大化的散熱效果，可以在選材、設(shè)計(jì)或者涂裝散熱涂料等工藝多方面綜合組合式應(yīng)用，如使用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，常見的是銅和鋁；增大散熱面積，平面改成翅翼或者波紋形式；加大空氣流量，增加發(fā)熱體與散熱體接觸面；涂裝散熱涂料，提高輻射率，導(dǎo)熱率，對(duì)于蒸發(fā)散熱方式，散熱涂料還可以吸收空氣中的水分，被汽化的水分增加蒸發(fā)散熱，又可以避免使用水分的不足，確實(shí)是一舉兩得，事半功倍的效果。因此，散熱涂料是最簡(jiǎn)單，最方便而且最廣泛的散熱方法，相對(duì)于單獨(dú)散熱功能的散熱涂料經(jīng)過(guò)涂料研發(fā)人員的改進(jìn)和創(chuàng)新，具有復(fù)合性能的散熱涂料也相繼問(wèn)世并且大量應(yīng)用到實(shí)踐中，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。如納米輻射散熱涂料，集防腐，防水，絕緣，自潔等多功能一體，解決了高濕，高蝕，高壓環(huán)境下的儀器設(shè)備散熱難題，一些3C涂料也融合了輻射散熱的技術(shù)，確保了3C電器物品的使用壽命。

筆者了解到，隨著新能源電動(dòng)汽車的普及，大量的電動(dòng)汽車走進(jìn)千家萬(wàn)戶，隨之配套的充電樁及供電配電柜屹立在各個(gè)小區(qū)及充電站。這些配電柜都是不飽和玻璃鋼全封閉結(jié)構(gòu)，露天環(huán)境下特別是夏天內(nèi)部溫度高，散熱不理想，導(dǎo)致充電系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障。玻璃鋼電柜生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)人員就此問(wèn)題咨詢筆者有沒(méi)有好的辦法，筆者根據(jù)上述幾種散熱途徑建議首先使用散熱涂料，另外還需要設(shè)計(jì)配電柜空氣對(duì)流散熱設(shè)備（如風(fēng)扇），減小玻璃鋼厚度，采用波紋型結(jié)構(gòu)增加散熱面積和強(qiáng)度，玻璃鋼成型樹脂必須添加導(dǎo)熱粉，提高散熱效率。相信通過(guò)一系列的綜合的散熱工藝，筆者十分肯定會(huì)解決配電柜散熱不良導(dǎo)致的運(yùn)行故障問(wèn)題，以此類推到其他儀器設(shè)備和物件散熱的難題，都可以通過(guò)這種綜合散熱工藝得以解決。

散熱涂料施工方法基本與噴涂的防腐涂料施工方法相同，溶劑型，水性散熱涂料可以采用刷涂，噴涂和浸涂及電泳的涂裝方法，粉體散熱涂料只能通過(guò)噴涂的方法施工，例如國(guó)內(nèi)一款為TM90-40的高輻射散熱降溫涂料的施工方法如下：
1.金屬表面處理，人工或者機(jī)械打磨，達(dá)到GB8923規(guī)定的St3要求，噴砂達(dá)到Sa2 1/2要求，粗糙度在40-50μm左右。表面干燥，無(wú)油無(wú)灰塵，無(wú)雜質(zhì)。
2.非金屬表面處理，基材預(yù)處理（粗糙處理），表面無(wú)粉化，干燥，無(wú)油無(wú)灰塵，無(wú)雜質(zhì)。
3.底漆涂裝，采用散熱涂料配套底漆（也有直接使用散熱涂料的），均勻無(wú)漏，不流掛，不堆積。
4.散熱涂料涂裝，刷涂，輥涂，浸涂都可以，刷涂時(shí)必須控制涂層厚度。噴涂采用高壓無(wú)氣噴涂，或者自動(dòng)化流水線噴涂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易涂裝的表面可以使用浸涂，浸涂時(shí)注意浸涂次數(shù)及粘稠度。
5.施工溫度25℃左右，空氣相對(duì)濕度<85%，表干30分鐘，實(shí)干不低于48小時(shí)，避免大風(fēng)，揚(yáng)塵及雨淋，通風(fēng)良好。

散熱涂料在工業(yè)及民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，一直備受矚目，是節(jié)約能源，降低成本，實(shí)現(xiàn)綠色低碳的重要途徑和方法之一；更是保證儀器設(shè)備，特別是重要的，高端的儀器設(shè)備正常運(yùn)行和使用壽命的技術(shù)手段；關(guān)鍵的是減少了因?yàn)樯岵涣级鸬脑O(shè)備損壞危害，特別是一些致命性的危害，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了無(wú)限的“隱形價(jià)值”。

當(dāng)今世界，隨著電子技術(shù)，航空航天技術(shù)，智能產(chǎn)品的的飛速發(fā)展，使用功能越來(lái)越多，功率也會(huì)越來(lái)越大，產(chǎn)生的熱量也因此不斷增加，另外取暖產(chǎn)品的最大化熱量交換，都給散熱技術(shù)帶來(lái)前所未有的各種各樣的新問(wèn)題。我們有理由相信，散熱涂料也會(huì)在這波潮流下呈現(xiàn)繁榮景象，而且會(huì)對(duì)散熱涂料的進(jìn)一步開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生積極的推波助瀾效應(yīng)。