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鄒小姐：13326633089 -
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導(dao)熱(re)填(tian)(tian)料即是添加在基體(ti)材(cai)料中(zhong)用來增加材(cai)料導(dao)熱(re)系數的填(tian)(tian)料。較為常(chang)用的導(dao)熱(re)填(tian)(tian)料有(you)氧(yang)化鋁、氧(yang)化鎂、氧(yang)化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅等，其中(zhong)，運用最(zui)廣(guang)的為微(wei)(wei)米級氧(yang)化鋁及硅微(wei)(wei)粉。
在實際運用中，納米氧(yang)化(hua)鋁、氮化(hua)物多做為高導熱(re)領域的填(tian)充粉體(ti);而氧化鋅大多做為導熱膏(導熱硅脂)填料用；纖維狀高導熱碳粉、鱗片狀高導熱碳粉等則多用在航空航天、LED、精密電子儀器等特殊領域。
今天就重點來講(jiang)講(jiang)，導熱填(tian)料的主(zhu)力(li)大軍(jun)——氧化鋁。
導熱填料氧化鋁
氧化鋁具(ju)有導(dao)熱、絕緣等優(you)點，可作為導(dao)熱填料用于制備導(dao)熱絕緣膠(jiao)、灌封(feng)膠(jiao)等高(gao)分(fen)子材(cai)料。與(yu)其(qi)他(ta)填料相比，雖然氧化鋁的(de)導(dao)熱率不高(gao)，但(dan)也基本能滿足“導熱界面材料、導熱工程塑料以及鋁基覆銅板等領域填充劑”的應用。且氧化鋁價格較低，來源較廣，是高導熱絕緣聚合物的經濟適用型填料。
導熱(re)氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)是高(gao)溫條件下生(sheng)成(cheng)的白色(se)粉(fen)末(mo)結(jie)晶，其結(jie)晶粉(fen)末(mo)眾多，用(yong)于導熱(re)的氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)有球形氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)、類球形氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)、復合型氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)等。導熱(re)氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)必須(xu)具有粒(li)徑分布(bu)窄(zhai)，粒(li)徑尺寸穩定性好，導熱(re)系(xi)數K值高，偶聯改性后填充份數高等特性。一般來說，如果能夠將導熱氧化鋁的平均粒徑控制在合理的范圍內，根據不同的填充量，導熱系數可以達到3-10W/（m*K）之間。
（球形氧化(hua)鋁）
導(dao)熱(re)氧化鋁可廣(guang)泛應用于(yu)硅(gui)膠(jiao)，灌封膠(jiao)，環(huan)氧樹脂，塑(su)料、橡膠(jiao)導(dao)熱(re)、導(dao)熱(re)塑(su)料、硅(gui)脂、散熱(re)陶(tao)瓷等不(bu)同材(cai)料中(zhong)。在實際應用中(zhong)，Al2O3粉體填料可以單獨使用也可以與其他填料例如AIN、BN等混合使用。
（氧化鋁導熱填料的(de)各種運用領域）
氧化(hua)鋁(lv)表面改性
由于氧化鋁表面極性較強，在聚合(he)(he)物中難(nan)(nan)(nan)以均勻分(fen)散；加之其(qi)本身熱導(dao)率(lv)不(bu)高(gao)，需(xu)要高(gao)填充(chong)量才能(neng)(neng)獲得較好的(de)導(dao)熱性能(neng)(neng)，這便會導(dao)致(zhi)復(fu)合(he)(he)材料(liao)黏度增大(da)而難(nan)(nan)(nan)以滿(man)足(zu)施工流動性要求，同(tong)(tong)時也大(da)幅(fu)降低了其(qi)力學性能(neng)(neng)，使(shi)其(qi)應用(yong)范圍受到限制。氧化鋁粒子(zi)和有(you)機樹脂基體界(jie)面間相(xiang)容(rong)性很差，氧化鋁粒子(zi)極易團聚，很難(nan)(nan)(nan)均勻地分(fen)散到高(gao)分(fen)子(zi)基體中。且氧化鋁粒子(zi)與有(you)機樹脂的(de)表面張力差異(yi)不(bu)同(tong)(tong)，使(shi)得高(gao)分(fen)子(zi)基體很難(nan)(nan)(nan)潤濕(shi)粒子(zi)表面，從而導(dao)致(zhi)二者界(jie)面處存(cun)在空隙，增加了復(fu)合(he)(he)材料(liao)的(de)界(jie)面熱阻。
如何降低氧(yang)化鋁顆粒之間的(de)(de)團聚(ju)，改(gai)善氧(yang)化鋁粉體與高(gao)分子基(ji)體的(de)(de)界面相容(rong)性(xing)，提高(gao)它們在高(gao)分子基(ji)體中的(de)(de)分散性(xing)，從而(er)獲得性(xing)能優(you)異(yi)的(de)(de)復合(he)材(cai)料，就成為氧(yang)化鋁在填充(chong)材(cai)料領域中應用的(de)(de)關鍵(jian)性(xing)問題。
利用有(you)機表面(mian)改性(xing)劑分子(zi)中的官能團在顆粒表面(mian)吸附或化(hua)(hua)學(xue)反應對顆粒表面(mian)進(jin)行(xing)改性(xing)，有(you)目的地(di)改變(bian)粉體表面(mian)的物理化(hua)(hua)學(xue)性(xing)質，如表面(mian)能、表面(mian)極(ji)性(xing)等，便是解決(jue)氧化(hua)(hua)鋁粉體分散(san)性(xing)差這(zhe)一難題(ti)的殺手锏。
目(mu)前(qian)，普通氧(yang)化鋁(lv)的表(biao)面(mian)改(gai)性劑(ji)(ji)以(yi)傳統的硅烷(wan)偶聯劑(ji)(ji)為主。但短鏈硅烷(wan)偶聯劑(ji)(ji)作表(biao)面(mian)改(gai)性劑(ji)(ji)時，對熱導率的提高效(xiao)果有(you)限。因此，為了克(ke)服短鏈硅烷(wan)偶聯劑(ji)(ji)作表(biao)面(mian)改(gai)性劑(ji)(ji)時存在的缺陷，可采用十(shi)六烷(wan)基(ji)三(san)甲氧(yang)基(ji)硅烷(wan)對氧(yang)化鋁(lv)進行表(biao)面(mian)改(gai)性。
（改性前后(hou)的(de)對比圖(tu)）
經該硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)(lian)劑改(gai)(gai)性后，氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)粉體(ti)分(fen)(fen)散(san)(san)均(jun)勻，顆(ke)(ke)粒(li)無明顯(xian)團聚(ju)(ju)現象存在，粉體(ti)棱角減少；而未改(gai)(gai)性氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)顆(ke)(ke)粒(li)團聚(ju)(ju)較(jiao)多(duo)，粉體(ti)形貌也較(jiao)粗糙(cao)。據分(fen)(fen)析，改(gai)(gai)性氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)分(fen)(fen)散(san)(san)性提(ti)高可能(neng)是因為氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)包覆一層硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)(lian)劑后，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)極性降低(di)(di)；改(gai)(gai)性氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)形貌的(de)(de)改(gai)(gai)變可能(neng)是因為改(gai)(gai)性時機械(xie)力的(de)(de)作用，導致氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)棱角減少，變得圓(yuan)滑，降低(di)(di)氧(yang)(yang)(yang)化鋁(lv)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)極性、提(ti)高其(qi)與(yu)硅(gui)(gui)橡膠相(xiang)容性的(de)(de)目的(de)(de)。
中鋁鄭州研究院亦采用(yong)特定(ding)偶聯(lian)(lian)劑(ji)改(gai)性(xing)方法開發(fa)出(chu)適(shi)用(yong)于(yu)灌(guan)封膠用(yong)的(de)導(dao)熱填(tian)(tian)料(liao)(liao)氧化(hua)鋁。該(gai)偶聯(lian)(lian)劑(ji)可以明顯的(de)降(jiang)(jiang)低填(tian)(tian)料(liao)(liao)氧化(hua)鋁的(de)吸油值(zhi)，相對于(yu)未表面處理(li)(li)的(de)填(tian)(tian)料(liao)(liao)氧化(hua)鋁，經偶聯(lian)(lian)劑(ji)表面處理(li)(li)后(hou)填(tian)(tian)料(liao)(liao)氧化(hua)鋁的(de)吸油值(zhi)可以降(jiang)(jiang)低10%-30%。表面處理后的填料氧化鋁粉體分散性較好，顆粒無明顯團聚現象存在，粉體棱角減少，可以改善復合材料的性能，使體系的界面相互作用增強，提高復合材料的力學性能。
參考文獻： 導熱填料氧化鋁的表面處理研究(jiu)，中國(guo)鋁業鄭州有色金屬研究(jiu)院(yuan)有限公司(si)，賈春燕，李東紅，楊雙(shuang)鳳。
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