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?導(dǎo)熱絕緣填料在高分子基體界面熱導(dǎo)率的影響因素有哪些

文章出處：常見問題責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時(shí)間：2023-05-22

　　由于小型化、大功率電子器件及大功率電力裝備的快速發(fā)展，高效散熱已成為電子器件獲得長壽命、高可靠性的重要因素。高分子導(dǎo)熱復(fù)合材料主要有兩大類：一是高分子樹脂/基體本身具有高導(dǎo)熱性能，但這類材料通常是導(dǎo)電型的，絕緣性很差；二是填充復(fù)合型的，即以導(dǎo)熱填料填充的高分子復(fù)合材料，因其同時(shí)具備高導(dǎo)熱高絕緣而得以廣泛應(yīng)用。

目前，大量應(yīng)用的主要有機(jī)硅導(dǎo)熱材料、環(huán)氧導(dǎo)熱材料等，有機(jī)硅類導(dǎo)熱材料的封粘結(jié)性差，固化能力較差，限制了其廣泛應(yīng)用，而環(huán)氧基灌封材料價(jià)格便宜，且固化后強(qiáng)度較高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子、變壓器等領(lǐng)域，所占市場比例份額較高。隨著電力電子及高功率設(shè)備對導(dǎo)熱和絕緣性能要求更高，目前所應(yīng)用的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料已無法滿足高集成電路、大功率器件的散熱要求，為了提高聚合物材料的導(dǎo)熱性，嘗試?yán)貌煌N類的導(dǎo)熱填料如碳材料、金屬、金屬氧化物等來制備聚合物復(fù)合材料，有望解決導(dǎo)熱性不足的問題，有廣闊的發(fā)展空間。

現(xiàn)在已用于工業(yè)生產(chǎn)的熱界面材料主要分為以下幾種：導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱相變材料。這些熱界面材料中一般都需要添加高導(dǎo)熱的固體作為填料，目前最常用的導(dǎo)熱填料為無機(jī)填料，主要有金屬顆粒（銅、銀、鋅等）、氧化物類（氧化鋁、氧化鋅、二氧化硅等）、氮化物類（氮化硼、氮化鋁等）以及碳材料（碳納米管、石墨烯等），這些導(dǎo)熱填料都有比較優(yōu)越的導(dǎo)熱性能。

? 導(dǎo)熱填料

影響填充型導(dǎo)熱絕緣高分子復(fù)合材料熱導(dǎo)率的主要因素包括：高分子材料種類、填料種類、填料含量、填料的結(jié)構(gòu)、填料/樹脂基體的界面、填料的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)等等。導(dǎo)熱填料在聚合物內(nèi)部形成連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)，能夠有效避免傳統(tǒng)共混法存在的填料分布不均勻、導(dǎo)熱通路不完全、復(fù)合材料導(dǎo)熱性能提升不明顯等問題，以最小的填充量實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱效率的最高化。主要集中于這些因素對高分子復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響及規(guī)律和導(dǎo)熱模型的建立，以期為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用高導(dǎo)熱絕緣材料的改性優(yōu)化提供指導(dǎo)。

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