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邹小姐：13326633089 -
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导(dao)热填料(liao)(liao)即(ji)是添加在基(ji)体材料(liao)(liao)中用(yong)来增加材料(liao)(liao)导(dao)热系数(shu)的填料(liao)(liao)。较为常用(yong)的导(dao)热填料(liao)(liao)有(you)氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮(dan)化铝、氮(dan)化硼、碳化硅(gui)等(deng)，其中，运用(yong)最广的为微米级(ji)氧化铝及硅(gui)微粉。
在实际运用中，纳米氧化(hua)铝、氮化(hua)物(wu)多做为(wei)高导热(re)领域的填充粉体;而氧化锌大多做为导热膏(导热硅脂)填料用；纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等则多用在航空航天、LED、精密电子仪器等特殊领域。
今天就重点来讲讲，导热填料(liao)的主力大军——氧化铝。
导热填料氧化(hua)铝
氧化(hua)铝具(ju)有导热(re)、绝(jue)缘等优(you)点(dian)，可作为导热(re)填料用于制(zhi)备导热(re)绝(jue)缘胶(jiao)、灌封胶(jiao)等高(gao)分子材料。与其他(ta)填料相比(bi)，虽然氧化(hua)铝的导热(re)率不高(gao)，但也基本能满足(zu)“导热界面材料、导热工程塑料以及铝基覆铜板等领域填充剂”的应用。且氧化铝价格较低，来源较广，是高导热绝缘聚合物的经济适用型填料。
导(dao)(dao)热(re)(re)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)(lv)是高温条(tiao)件下(xia)生(sheng)成(cheng)的白色粉末结(jie)晶(jing)，其结(jie)晶(jing)粉末众多，用于导(dao)(dao)热(re)(re)的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)(lv)有(you)球形氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)(lv)、类球形氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)(lv)、复合型氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)(lv)等。导(dao)(dao)热(re)(re)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)(lv)必须具有(you)粒(li)径分布窄，粒(li)径尺寸稳定性(xing)好，导(dao)(dao)热(re)(re)系数K值高，偶联改性后填充份数高等特性。一般来说，如果能够将导热氧化铝的平均粒径控制在合理的范围内，根据不同的填充量，导热系数可以达到3-10W/（m*K）之间。
（球形氧化铝(lv)）
导热(re)氧(yang)化(hua)铝可广泛应(ying)用于(yu)硅(gui)胶，灌(guan)封胶，环氧(yang)树脂，塑(su)料、橡胶导热(re)、导热(re)塑(su)料、硅(gui)脂、散(san)热(re)陶瓷等不同材料中。在(zai)实际应(ying)用中，Al2O3粉体填料可以单独使用也可以与其他填料例如AIN、BN等混合使用。
（氧化铝(lv)导热填(tian)料的各种运用领域(yu)）
氧化铝表面(mian)改性
由于氧化铝表(biao)面极性(xing)(xing)(xing)较(jiao)强，在聚合物中(zhong)难以均(jun)匀分(fen)(fen)散；加(jia)之其本身热(re)(re)导(dao)率不高(gao)，需要高(gao)填充量才能(neng)获得较(jiao)好的导(dao)热(re)(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，这便会导(dao)致复合材(cai)料黏度增(zeng)大而(er)难以满足施工流动性(xing)(xing)(xing)要求，同时也大幅降低了(le)(le)其力(li)学(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，使(shi)其应用范围受到限制(zhi)。氧化铝粒子(zi)和有(you)机树脂(zhi)基(ji)(ji)体界面间相容(rong)性(xing)(xing)(xing)很差，氧化铝粒子(zi)极易团聚，很难均(jun)匀地分(fen)(fen)散到高(gao)分(fen)(fen)子(zi)基(ji)(ji)体中(zhong)。且氧化铝粒子(zi)与(yu)有(you)机树脂(zhi)的表(biao)面张力(li)差异不同，使(shi)得高(gao)分(fen)(fen)子(zi)基(ji)(ji)体很难润湿粒子(zi)表(biao)面，从而(er)导(dao)致二者界面处存在空隙，增(zeng)加(jia)了(le)(le)复合材(cai)料的界面热(re)(re)阻。
如何降(jiang)低氧(yang)化铝颗(ke)粒之间的(de)(de)团聚，改善氧(yang)化铝粉体(ti)与(yu)高分子(zi)(zi)基(ji)体(ti)的(de)(de)界面相容性(xing)，提高它们在高分子(zi)(zi)基(ji)体(ti)中(zhong)的(de)(de)分散性(xing)，从(cong)而获得性(xing)能优异的(de)(de)复合材料，就(jiu)成(cheng)为氧(yang)化铝在填充材料领(ling)域中(zhong)应用的(de)(de)关(guan)键性(xing)问(wen)题。
利用有(you)机表(biao)(biao)面(mian)改性(xing)(xing)剂分子中(zhong)的官能团(tuan)在颗粒(li)表(biao)(biao)面(mian)吸附或化(hua)学(xue)反(fan)应对(dui)颗粒(li)表(biao)(biao)面(mian)进行改性(xing)(xing)，有(you)目(mu)的地改变粉体表(biao)(biao)面(mian)的物理化(hua)学(xue)性(xing)(xing)质，如表(biao)(biao)面(mian)能、表(biao)(biao)面(mian)极性(xing)(xing)等，便是解决(jue)氧化(hua)铝粉体分散性(xing)(xing)差这一(yi)难(nan)题的杀手锏。
目(mu)前，普(pu)通氧(yang)化铝的(de)表(biao)面改性剂(ji)以传统的(de)硅烷偶(ou)(ou)联剂(ji)为主。但短(duan)链硅烷偶(ou)(ou)联剂(ji)作(zuo)表(biao)面改性剂(ji)时(shi)，对热(re)导率的(de)提高效(xiao)果有限。因此(ci)，为了克服短(duan)链硅烷偶(ou)(ou)联剂(ji)作(zuo)表(biao)面改性剂(ji)时(shi)存(cun)在的(de)缺陷，可采(cai)用十六(liu)烷基(ji)三甲(jia)氧(yang)基(ji)硅烷对氧(yang)化铝进行(xing)表(biao)面改性。
（改性(xing)前后的(de)对比图）
经该硅(gui)烷偶联剂(ji)改(gai)(gai)性(xing)(xing)后(hou)，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)粉体分(fen)散均匀，颗粒无明显团聚(ju)现象存在(zai)，粉体棱(leng)角(jiao)减少；而未改(gai)(gai)性(xing)(xing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)颗粒团聚(ju)较多，粉体形貌(mao)(mao)也较粗糙。据(ju)分(fen)析，改(gai)(gai)性(xing)(xing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)分(fen)散性(xing)(xing)提高可能(neng)是(shi)因为(wei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)表面(mian)包覆一层硅(gui)烷偶联剂(ji)后(hou)，表面(mian)极性(xing)(xing)降低(di)；改(gai)(gai)性(xing)(xing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)表面(mian)形貌(mao)(mao)的(de)改(gai)(gai)变可能(neng)是(shi)因为(wei)改(gai)(gai)性(xing)(xing)时机(ji)械力的(de)作用，导致氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)表面(mian)棱(leng)角(jiao)减少，变得圆滑，降低(di)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝(lv)(lv)表面(mian)极性(xing)(xing)、提高其(qi)与硅(gui)橡(xiang)胶相容性(xing)(xing)的(de)目的(de)。
中铝(lv)郑州研究院亦(yi)采用(yong)(yong)特定偶联(lian)剂改性方(fang)法开发出(chu)适用(yong)(yong)于(yu)灌封胶(jiao)用(yong)(yong)的(de)(de)导热填料(liao)(liao)(liao)氧化(hua)铝(lv)。该偶联(lian)剂可以(yi)明(ming)显的(de)(de)降低填料(liao)(liao)(liao)氧化(hua)铝(lv)的(de)(de)吸油值，相对于(yu)未表面处理的(de)(de)填料(liao)(liao)(liao)氧化(hua)铝(lv)，经偶联(lian)剂表面处理后填料(liao)(liao)(liao)氧化(hua)铝(lv)的(de)(de)吸油值可以(yi)降低10%-30%。表面处理后的填料氧化铝粉体分散性较好，颗粒无明显团聚现象存在，粉体棱角减少，可以改善复合材料的性能，使体系的界面相互作用增强，提高复合材料的力学性能。
参(can)考文献： 导热填料氧化(hua)铝的表面(mian)处理研(yan)究，中国铝业(ye)郑州有(you)色金(jin)属研(yan)究院有(you)限公司，贾(jia)春燕(yan)，李东红，杨双(shuang)凤。
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