中國粉體網(wǎng)訊 目前，大多數(shù)導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料的研究都聚焦在高導(dǎo)熱填料的研究上，這是因?yàn)閺?fù)合材料導(dǎo)熱率的提升主要依靠導(dǎo)熱填料的作用。填料的選擇對(duì)于復(fù)合材料導(dǎo)熱率至關(guān)重要，所以許多研究者致力于開發(fā)新型高導(dǎo)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(dǎo)率而有利于聚合物導(dǎo)熱性能的提高，但這些填料往往在改變導(dǎo)熱性能的同時(shí)也改變了聚合物的電氣絕緣性能，如導(dǎo)致極高的電導(dǎo)率、較高的介電常數(shù)而不能應(yīng)用于兼具高導(dǎo)熱、優(yōu)異絕緣性能的聚合物基復(fù)合材料。因此，絕緣領(lǐng)域更多關(guān)注的是具有極高本征熱導(dǎo)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(dāng)前主要的陶瓷填料。
常用高導(dǎo)熱無機(jī)填料的熱導(dǎo)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(dǎo)率較低，但仍得到了廣泛的研究與應(yīng)用。其中，球形氧化鋁因極高的性價(jià)比成為目前最常用的陶瓷填料。需要指出的是，一般而言，對(duì)于較高熱導(dǎo)率的實(shí)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(dǎo)熱絕緣填料相比，氮化鋁粒子由于具有高導(dǎo)熱系數(shù)（理論熱導(dǎo)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(dǎo)熱復(fù)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(guān)注的陶瓷填料，主要是因?yàn)榱降鸩粌H具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)（理論導(dǎo)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(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)使得氮原子和硼原子之間受到強(qiáng)烈的SP2共價(jià)鍵的作用，從而賦予氮化硼優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。除了具有較高的導(dǎo)熱性能，氮化硼還具有很好的熱穩(wěn)定性、較強(qiáng)的機(jī)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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