導(dǎo)熱填料影響導(dǎo)熱界面材料的因素有哪些？

文章出處：產(chǎn)品百科責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時間：2024-09-04

　　
導(dǎo)熱填料影響導(dǎo)熱界面材料的因素有哪些？

定義：導(dǎo)熱填料是一種用于增強復(fù)合材料熱傳導(dǎo)能力的填充物質(zhì)，它們通常具有比基體材料更高的熱導(dǎo)率。
成分：導(dǎo)熱填料可以是金屬粉末（如鋁粉、銅粉）、金屬氧化物（如氧化鋁）、碳材料（如石墨、碳納米管、金剛石）、陶瓷顆粒或其他高熱導(dǎo)率的合成材料。
形態(tài)：導(dǎo)熱填料的形態(tài)多樣，包括粉末狀、纖維狀、片狀、球狀等，不同形態(tài)的填料對導(dǎo)熱性能的影響也不同。
作用原理：導(dǎo)熱填料通過在基體材料中形成連續(xù)或半連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，幫助熱量在材料內(nèi)部傳遞，從而提高整個復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

在研究填充型導(dǎo)熱聚合物材料的導(dǎo)熱特性時，幾個關(guān)鍵因素起著重要作用，包括導(dǎo)熱填料的類型、比例、大小、形態(tài)，以及表面處理技術(shù)。
常用的導(dǎo)熱填料主要可以分為：金屬類導(dǎo)熱填料，無機導(dǎo)熱填料，碳材料類導(dǎo)熱填料。
金屬填料（例如鋁、銅、銀）因其高熱導(dǎo)率而被廣泛采用，但它們的導(dǎo)電性限制了在需要絕緣性能的應(yīng)用場合的使用。
無機填料（例如氧化鋁、氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、碳化硅）在熱導(dǎo)率上與金屬填料相近，但提供了優(yōu)異的絕緣性能。
碳類填料（例如碳纖維、碳納米管、石墨烯和石墨）以其高導(dǎo)熱系數(shù)、卓越的機械性能和良好的導(dǎo)電性而聞名。

導(dǎo)熱填料的比例:
填料比例對導(dǎo)熱聚合物材料的性能有顯著影響。比例較低時，填料粒子間缺乏接觸，導(dǎo)致熱導(dǎo)率不理想。當(dāng)比例達到臨界值時，填料間接觸增多，形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，顯著提升熱導(dǎo)率。

導(dǎo)熱填料的大小:
填料大小直接影響其導(dǎo)熱性能。更細(xì)小的粒徑有利于填料在聚合物內(nèi)的分散和相互接觸，從而提高導(dǎo)熱系數(shù)。在多組分填料系統(tǒng)中，混合不同大小的顆粒能提高熱導(dǎo)率，因為小顆粒能填充大顆粒間的空隙，形成更緊密的堆積和更密集的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。

導(dǎo)熱填料的形態(tài):
填料形態(tài)對熱學(xué)性能同樣重要。高比表面積和長徑比的填料（例如晶須和片狀）在基體中更易形成聲子導(dǎo)熱通道，從而提高導(dǎo)熱性能。

導(dǎo)熱填料的表面改性:
由于大多數(shù)導(dǎo)熱填料與聚合物基體的相容性較差，表面改性成為提高分散性和改善界面相互作用的關(guān)鍵。特別是納米材料，表面改性有助于防止團聚現(xiàn)象，確保聲子傳遞的連續(xù)性，從而提高熱導(dǎo)率。

導(dǎo)熱填料的引入方式:

填料的引入方式（例如溶液混合、粉末共混、熔體共混）影響其分散狀態(tài)和最終復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。

東超新材通過復(fù)合搭配、表面改性、干濕法一體化等技術(shù)，將不同類型、不同形態(tài)和不同尺寸的導(dǎo)熱粉體糅合，形成一種高性能的導(dǎo)熱粉體，可以提高粉體在有機硅、聚氨酯、環(huán)氧、丙烯酸、塑料等體系的填充率，形成致密的熱路徑，從而降低體系的粘度，引發(fā)填料之間的協(xié)同作用，獲得更好的導(dǎo)熱性。欲咨詢具體推薦方案。

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