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放熱材についての概要、用途、原理などをご説明します。また、放熱材のメーカー14社一覧や企業ランキングも掲載しております。放熱材関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:日本旭立科技株式会社、2位:小原化工株式会社、3位:ハクスイテック株式会社となっています。
放熱材とは、温度制御を必要とする製品、部品等から効果的に熱を放散させるために使用される材料です。
放熱材はその形状や種類により多くの分類がなされており、ゲル状、コンパウンド (複合材料) 、フィラー (充填材) 、接着剤、さらにはシート状など、多様な形態で各製品に適用されています。電子部品に発生する熱は、電子製品の動作を鈍くするだけでなく動作不良や故障の原因になります。
昨今では高性能で大容量のデータを扱う電気製品が増加しており、現在の放熱材の開発においては熱を効率的に放散させることが重要な課題となっています。
放熱材は主に電気製品の内部に組み込まれ、各種機器の温度管理において不可欠な役割を果たしています。その使用用途は非常に幅広く、IT関連機器、産業装置、家庭用電子機器、自動車、さらにはパワーデバイスなど、多岐にわたる分野で活用されています。
電気製品では、発生する熱を効率よく外部に逃がし、故障や性能低下を防ぐために放熱材が使われます。プロセッサーや電源回路にはヒートシンクや放熱フィン、サーマルペースト (部品の放熱性を高める粘性物質) などが使用され、バッテリーには放熱パッドやアルミケースが熱を拡散します。LEDライトではアルミフレームやセラミック基板が寿命を延ばし、冷却ファン付き機器ではヒートパイプや放熱シートが効果的に熱を移動させます。
ただし、動作中に電気の流れによって大量の熱が発生し高温となる部品については、性能を確保するために高い処理能力が必要となります。また熱の蓄積が動作不良や寿命の短縮を招くリスクがあるため、適切な熱対策も必須です。特に熱の発生量は、製品の特性や設計、例えば連続使用時間や周囲温度などの使用条件、さらには他の部品との相互作用によって大きく異なります。
放熱材は、その名の通り熱を効率よく逃がすための材料であり、熱エネルギーの物理的特性と密接に関係しています。
熱エネルギーとは、電気の流れや摩擦などの物理的作用によって物質に蓄積され、その温度を上昇させるエネルギーのことを指します。このエネルギーを効率的に外界いわゆる空気層へ移動させることが、熱管理の基本的な考え方です。
放熱材は熱伝導率の高い材料になりますので、CPUなどの高温となる部品に塗ったり、貼ったりすることで、熱を放熱材へ移動させます。放熱材は空気層と接触しており、放熱材に蓄積された熱は空気層へと放散されます。この際、放熱材は熱伝導率が低い空気層に効率的に熱を移動させるため、空気との接触面積を大きくする設計がなされています。
放熱材は電子機器や機械の発熱部分から効率的に熱を放散させるための材料で、性能や用途に応じてさまざまな種類があります。主に使用される放熱材には、金属系、セラミックス系、樹脂系の3つが挙げられます。
金属系放熱材
アルミニウムや銅など高い熱伝導率を持つ金属を用い、ヒートシンクや放熱フィンとして一般的です。
セラミックス系
電気絶縁性に優れ、アルミナや窒化アルミニウムなどが多く、電子基板や絶縁体の用途に利用されます。
樹脂系放熱材
軽量で加工が容易な点が特徴で、シリコーンやエポキシ樹脂に熱伝導フィラーを添加したものが主流となっています。
放熱材を使用する場合には、事前に熱シミュレーションを実施して発生する熱量を正確に予測することが重要です。このシミュレーションにより製品の動作中に発生する最大熱量が評価され、最適な放熱材が選定されます。高熱を発生する製品や部品は、高性能な放熱材が必要となります。この「高性能」とは、熱伝導だけでなく部品との密着性や耐熱性、信頼性の高さ、さらには取り付けやすさやコスト効率といった多面的な要素を含みます。
また設計レベルでは、放熱材だけでなく製品全体の冷却装置 (ヒートシンク、ファン、冷却液など) と組み合わせて総合的な熱管理が行われることが一般的です。このように放熱材は単なる補助材料ではなく、製品の性能を最大限に引き出し長期的な信頼性を確保するための重要な要素となっています。
参考文献
https://xtech.nikkei.com/it/pc/article/NPC/20070702/276483/
https://techlabo.ryosan.co.jp/article/24120313_1151.html
https://cend.jp/heat_primer/heatmat.html
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 日本旭立科技株式会社 |
22.9%
|
| 2 | 小原化工株式会社 |
17.1%
|
| 3 | ハクスイテック株式会社 |
14.3%
|
| 4 | 株式会社ワイドワーク |
11.4%
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| 5 | 積水多賀化工株式会社 |
5.7%
|
| 6 | 薩摩総研株式会社 |
5.7%
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| 7 | ミノル株式会社 |
5.7%
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| 8 | ダウ・ケミカル日本株式会社 |
5.7%
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| 9 | 星和電機株式会社 |
5.7%
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| 10 | 株式会社サーモグラフィティクス |
2.9%
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