塑料的熱膨脹性能與材料結構有關，結晶度高的，常溫下比較剛硬的塑料，熱膨脹性要小些，熱固性塑料，分子呈三維交聯(lián)結構，因此熱膨脹性相對要低于熱塑料性塑料。對于注射成型生產(chǎn)的注塑加工制件，甚至流動方向與流動方向垂直方向的線膨脹系數(shù)也有較大的差別。塑料材料加入填料或玻璃纖維，可以明顯降低熱膨脹系數(shù)，不過在使用纖維增強時，纖維和分子的取向效應，會導致復合材料的熱膨脹行為呈各向異性。不對稱的熱膨脹行為還會產(chǎn)生扭曲或翹曲等形式的變形。
 
齒輪、軸承這類運動部件，因摩擦、疲勞生成熱量。如果因?qū)嵝缘?、熱交換不充分，逐漸蓄積的熱量會影響部件的工作狀態(tài)。因此，類似的產(chǎn)品設計，應注意采取有利于散熱的各種措施，如控制壁厚、設計有利于散熱的幾何形狀、擴大散熱面積，根據(jù)可能設置金屬嵌件等。塑料材料可以在組成中添加導熱性好的填料、纖維來改善和提高導熱性能，如石墨、碳纖維、金屬粉末或金屬纖維。
 
在實際使用中，總希望材料的熱膨脹系數(shù)越小越好。熱膨脹系數(shù)大的材料，在溫度變化條件下會影響制件的尺寸穩(wěn)定性。塑料材料作為一個部件與其他材料組合時，不同材料的熱膨脹系數(shù)的差異甚至會導致產(chǎn)品質(zhì)量事故。例如帶有金屬嵌件的塑料制件，當溫度變化時，很容易因熱膨脹系數(shù)之差，引起塑料材料內(nèi)應力和應力集中，從而導致材料開裂，特別是像聚碳酸酯這樣一類容易因應力而開裂的材料。因此，設計人員在制品設計過程中，必須預先采取措施來校正熱膨脹失配問題。
 
用石墨填充氯化聚氯乙烯，當石墨填充量達到50份時，導熱率可擴大20倍。能作為導熱材料使用。一種添加了特殊碳纖維的導熱PA，其導熱率可達到10W/（m.K）。但纖維增強的復合材料會存在各向異性。比如，單向連續(xù)碳纖維增強的復合材料，其纖維方向的導熱率比垂直于纖維方向的導熱率大10倍以上，且隨著纖維含量的增加，差別會越來越大。因此在進行熱設計時，應合理選用組分材料的類型、含量及復合形式。
 
塑料材料的低導熱性作為塑料的一個優(yōu)點，在很多方面得到廣泛應用。例如，用作炊具手柄、電動工具外殼、汽車方向盤等。閉孔結構的多孔塑料具有很低的導熱性，因此常用作絕熱材料。注塑加工材料導熱性低，也常常容易造成過熱現(xiàn)象。一些家電產(chǎn)品在嚴重過載及異常條件運行時，產(chǎn)生的熱量不易及時散發(fā)，使溫升較快，從而可導致電器塑料機械強度和電氣性能下降，嚴重時還會產(chǎn)生事故。
 
同金屬材料相似，塑料材料也有受熱膨脹的特點。表征材料熱膨脹性能的參數(shù)是熱膨脹系數(shù)。定義為單位溫度變化條件下，材料在長度或體積上的變化率。由定義可知，熱膨脹系數(shù)分為先線膨脹系數(shù)和體積膨脹系數(shù)。設計上通常使用的是線膨脹系數(shù)。在工程技術中，對于那些處于溫度變化條件下的結構材料來說，熱膨脹系數(shù)不僅是材料一個重要的使用性能，并且是進行結構設計的關鍵參數(shù)。
 
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