中國粉體網(wǎng)訊  目前，大多數(shù)導熱聚合物復合材料的研究都聚焦在高導熱填料的研究上，這是因為復合材料導熱率的提升主要依靠導熱填料的作用。填料的選擇對于復合材料導熱率至關重要，所以許多研究者致力于開發(fā)新型高導熱填料。

金屬顆粒、碳材料（如石墨烯，單壁/多壁碳納米管等）雖然具有很高的本征熱導率而有利于聚合物導熱性能的提高，但這些填料往往在改變導熱性能的同時也改變了聚合物的電氣絕緣性能，如導致極高的電導率、較高的介電常數(shù)而不能應用于兼具高導熱、優(yōu)異絕緣性能的聚合物基復合材料。因此，絕緣領域更多關注的是具有極高本征熱導率且良好絕緣性能的陶瓷填料。目前為止，陶瓷填料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鎂、碳化硅等，其中氧化鋁、氮化鋁、氮化硼是當前主要的陶瓷填料。

常用高導熱無機填料的熱導率（室溫）

氧化鋁

氧化鋁具有較低的成本及較高電阻率而經(jīng)常被選為填料使用。雖然與其他顆粒相比，其本征熱導率較低，但仍得到了廣泛的研究與應用。其中，球形氧化鋁因極高的性價比成為目前最常用的陶瓷填料。需要指出的是，一般而言，對于較高熱導率的實現(xiàn)，氧化鋁的添加量較高，且提升效果有限。

氮化鋁（AlN）

與其他導熱絕緣填料相比，氮化鋁粒子由于具有高導熱系數(shù)（理論熱導率為320Ｗ·ｍ^-1 Ｋ^-1）、高電阻率（電阻率大于10¹⁴Ωｍ）、較低的介電常數(shù)和介電損耗、低熱膨脹系數(shù)（4.4×10^-6Ｋ^-1，與硅相近）和無毒等一系列優(yōu)良特性而受到廣泛研究，成為導熱復合材料的的理想填料。

六方氮化硼

六方氮化硼是目前最受關注的陶瓷填料，主要是因為六方氮化硼不僅具有較高的導熱系數(shù)（理論導熱系數(shù)600 W/m·K），還具有優(yōu)異的電絕緣性能。六方氮化硼（h-BN）具有和石墨相似的多層六邊形結構，其結構上與石墨烯的差異主要是以氮原子和硼原子交替排列，六方氮化硼的這種結構使得氮原子和硼原子之間受到強烈的SP²共價鍵的作用，從而賦予氮化硼優(yōu)異的導熱性能。除了具有較高的導熱性能，氮化硼還具有很好的熱穩(wěn)定性、較強的機械性、抗氧化性和耐腐蝕性等性能。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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