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深度解析氧化鋁導熱粉的改性應用

文章出處:行業(yè)動態(tài) 責任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時間:2024-07-17
  

     氧化鋁導熱粉是一種廣泛應用的導熱填料,因其良好的導熱性能、低廉的成本和高填充性能而受到重視。氧化鋁的形態(tài)包括球形、準球形(橢球結(jié)構(gòu))、角形和片狀,不同形態(tài)的氧化鋁在導熱性能和加工性能上存在差異。 隨著電子設備的小型化和高性能化,對導熱材料的需求日益增長。氧化鋁導熱粉作為一種常見的導熱填料,雖然具有良好的導熱性能,但其表面性質(zhì)和分散性限制了其在復合材料中的應用效果。因此,對氧化鋁導熱粉進行改性成為提高其性能和拓寬應用范圍的關(guān)鍵。

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       球形氧化鋁和準球形氧化鋁因其較高的球形度、較小的表面能和良好的表面流動性,能與聚合物基體混合得更加均勻,從而制備出均勻性更好的復合材料。與片狀氧化鋁相比,球形氧化鋁和準球形氧化鋁在相同填充量下的導熱性能略遜一籌,但在低填充量下,它們的導熱性能可以與片狀氧化鋁相媲美。此外,球形氧化鋁和準球形氧化鋁的加工粘度較小,易于加工,并具有較好的力學性能和柔韌性,因此在市場上應用更廣泛。
       片狀氧化鋁的導熱性能相對更優(yōu),但其表面能較大,流動性較差,顆粒間易粘附,導致混合體系粘度較高,難以實現(xiàn)大量填充,最終影響導熱材料的均勻性和柔韌性。因此,片狀氧化鋁在導熱領域的應用相對較少。

     為了進一步提高導熱性能,研究者們通過表面改性技術(shù)改善氧化鋁粉體與高分子基體的界面相容性,提高它們在高分子基體中的分散性,從而獲得性能優(yōu)異的復合材料。表面改性可以降低氧化鋁粉體的吸油值,提高分散性,減少顆粒團聚現(xiàn)象。

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       氧化鋁導熱粉在聚合物中的應用表現(xiàn)主要取決于聚合物基體類型、氧化鋁的粒徑和形態(tài)、表面處理方式、氧化鋁含量以及加工條件等因素。通過表面改性,可以提高氧化鋁的導熱性能,方法包括改善界面粘附性、減少氧化鋁團聚、提高填充效率以及減少孔隙率等。


       雖然氧化鋁的導熱系數(shù)相對不高,但其化學性質(zhì)穩(wěn)定,絕緣性能好,填充到聚合物中的粘度較低,可得到高的填充率,且性價比極高,因此在導熱填料中應用廣泛。氧化鋁導熱填料在超細粒度、結(jié)晶程度、顆粒形貌、復配工藝及表面改性等方面仍有進一步研究的潛力,以提升其應用性能。

      改性效果:通過表面改性技術(shù),如硅烷偶聯(lián)劑改性、羧基化、氨基化等方法,可以改變氧化鋁粉體的表面性質(zhì),提高其在高分子基體中的分散性和填充性。此外,通過將氧化鋁納米顆粒、氮化硼填料摻雜到導熱填料中,可以增加界面接觸面積,提高熱傳導效率。通過這些改性方法,可以顯著提高氧化鋁導熱粉在聚合物中的應用性能,使其在電子設備散熱管理中發(fā)揮更大的作用。

       復合填料的應用:將兩種或多種不同的導熱填料混合在一起,形成一種新的導熱填料,如氧化鋁/氮化硼復合填料、氧化鋁/石墨烯復合填料等,可以綜合利用各種填料的優(yōu)點,提高其導熱性能和穩(wěn)定性。

       氧化鋁在聚氨酯混合復合填料中的應用:氧化鋁導熱粉體表面極性高,與高分子材料相容性差,因此在樹脂基體中難以分散均勻。通過對氧化鋁導熱粉體進行表面處理,如使用偶聯(lián)劑進行改性,可以降低顆粒之間的團聚作用,改善與樹脂基體之間的相容性,提高分散性和填充均勻度,從而獲得具備優(yōu)異性能的高分子復合材料。

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