導熱填料如何提高導熱硅橡膠的導熱性能

文章出處：常見問題責任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發表時間：2023-02-09

　　提高導熱填料粉末從而提高復合材料熱導率是一種導熱填料材料的常見方法也是最有效的方法，導熱率不夠基本原因都是導熱填料不夠引起，東超導熱填料氧化鋁，或通過改性的方法獲得高導熱填料。實驗證實，在高分子復合材料中，添加了熱導率較高導熱填料后，復合材料的熱導率也相應的提高。填料是影響導熱高分子導熱性能的主要因素，填料的種類，粒徑，形狀，結構形態，表面濕潤度，摻雜分數，自身的導熱性能等對復合材料熱導率具有重要的影響。填料的添加量達到某一臨界值時，填料間接觸增多，體系內形成了大量類似網狀或鏈狀結構形態，即導熱網鏈，使得聚合物材料的熱導率大大提高。東超新材料主要研究方向：導熱粉體復配研究、粉體表面處理研究、新型功能材料研究開發。?

導熱填料分子結構的取向也能影響其導熱率。例如：在普通的 Si3N4原料粉體中加入晶種粒子，便會使 Si3N4結構由無規取向逐漸形成取向排列，形成纖維狀結構，進而使 Si3N4的熱導率呈現各向異性；經測得，Si3N4在結構取向上熱導率等于 120 W/mK（相當于鋼的熱導率），相比之下，普通 Si3N4的導熱率僅為其三分之一。

盡人皆知，導熱填料和材料生產時的加工工藝，均會影響復合粉填料材料熱導率。因此，生產時的加工工藝也是我們需要重點關注的對象。如導熱填料粒子與基體的混合方式，以及不同基體（有機硅、環氧樹脂、聚氨酯等），硅橡膠在加工硫化過程中所使用的溫度、壓力均可能影響復合粉填料材料的導熱性能。

由于硅橡膠基體的黏度會隨著導熱填料的加入而增大，進一步室溫硫化硅橡膠的流動性降低，這也就使得硅橡膠基體中，導熱填料的添加量受到不同程度限制。只有使填料粒子彼此之間形成最大程度的接觸或堆砌，這樣才有助于提高基體材料的導熱性能。在電子行業實際的生產實踐中，導熱復合粉填料廠家都是將不同種類和粒徑不同的粒子混合填充，不同種類填料的熱導率相差很大，大小不同的粒徑填充可以實現填料粒子彼此之間形成最大程度的接觸或堆砌、形成多晶的導熱結構。在等量下使用高導熱率填料能獲得較高導熱復合材料。然而在很低填料使用情況下，使用高導熱率填料與低熱導率填料對熱導率影響不大，主要原因是填料用量過少，完全被基體包裹阻斷，熱阻很大，熱導率主要取決于基體的熱導率，只有導熱填料到達一定程度后才會對材料的熱導率產生影響。

導熱填料在混煉硅橡膠時，添加甲基硅油作為混煉助劑，結果使硅橡膠成型加工性優于未添加助劑所得樣品，且采用此方法制備的硅橡膠的熱導率大大提高。制備 Al2O3/導熱硅橡膠時，以 C10H20Si(OCH3)3為輔助添加劑，并在 100℃下，混合攪拌 30min，該基料的黏度明顯低于未添加時的黏度，相當于常溫（混合）時的 1/4，由其所制成的硫化硅橡膠的熱導率≈2.47W/(mK)。

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