塑料通常導(dǎo)熱性較差（0.1~0.5 W/mK），電子散熱片多采用銅或鋁。但金屬在腐蝕環(huán)境或需防短路場(chǎng)景并不適用。意大利米蘭理工大學(xué)研究人員聯(lián)合改性企業(yè)LATI，開發(fā)出兩種可兼顧導(dǎo)熱與電氣絕緣的聚酰胺復(fù)合材料。

兩款材料均含有32%質(zhì)量的陶瓷填料。PA–32BN僅含寬度約10微米、厚度不足1微米的氮化硼片狀填料；PA–32BN–MgO在此基礎(chǔ)上添加了氧化鎂。研究團(tuán)隊(duì)使用配備600微米噴嘴的Prusa i3 MK3S設(shè)備，以300微米層高、250℃噴嘴溫度及封閉腔體進(jìn)行FDM打印。盡管填料比例較高，打印過程中噴嘴未發(fā)生堵塞。

擠出時(shí)，噴嘴內(nèi)的剪切力使片狀填料沿打印方向定向排列。PA–32BN沿打印方向的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)1.97 W/(m·K)，橫向僅為0.69 W/(m·K)；含氧化鎂的變體分別為1.22和0.64 W/(m·K)。氧化鎂顆粒雖阻礙了氮化硼的定向排列，但換來了各向同性的均勻性能。兩種復(fù)合材料的體積電阻率均約為1012 Ω·cm。拉伸測(cè)試顯示，兩者均呈現(xiàn)脆性斷裂特征。

在實(shí)際應(yīng)用中，研究人員打印了一個(gè)直徑80毫米、高32毫米的圓柱形翅片散熱片。將其在加熱板上持續(xù)加熱10分鐘后，改用紅外燈進(jìn)行二次測(cè)試。熱成像顯示，翅片末端溫度分別為：PA–32BN材料57.6℃、氧化鎂變體54.2℃，而未填充的參考聚合物為49.5℃。結(jié)果表明，添加填料的復(fù)合材料能將熱量向上輸送，而非在零件根部積聚。

研究認(rèn)為，PA–32BN在較低填料比例下實(shí)現(xiàn)了較高的導(dǎo)熱性能，與其他通常需要更高填充率的線材相比是一個(gè)合理的折中方案，為制造輕量化散熱片提供了優(yōu)勢(shì)途徑。作者同時(shí)指出，白色復(fù)合材料對(duì)熱輻射的吸收率較低，若添加少量炭黑，可將發(fā)射率從0.7提升至0.9。