?超高導(dǎo)熱復(fù)合填料如何設(shè)計(jì)搭配配方獲得高導(dǎo)熱率

文章出處：常見(jiàn)問(wèn)題責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時(shí)間：2022-07-15

　　 高分子導(dǎo)熱材料具有密度小、易加工、電絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，在生活中得到廣泛應(yīng)用。但由于高分子導(dǎo)熱材料是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性能差，在散熱要求高的微電子集成領(lǐng)域使用受限。導(dǎo)熱性能要求越來(lái)越高，單一的粉體導(dǎo)熱無(wú)法實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱低成本等因素，導(dǎo)致導(dǎo)熱性能不夠理想、項(xiàng)目停止不前。為此，東超新材料廠家會(huì)采取“復(fù)配”、“改性”的形式在高分子導(dǎo)熱材料中加入兩種或兩種以上的高導(dǎo)熱填料。為了增強(qiáng)高分子導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性能，生產(chǎn)廠商一般會(huì)在其中加入高導(dǎo)熱填料。東超新新材料針對(duì)高導(dǎo)熱灌封膠填料、高導(dǎo)熱凝膠填料、高導(dǎo)熱雙面膠填料、高導(dǎo)熱覆銅板導(dǎo)熱粉，廣泛應(yīng)用5G通訊、新能量電池、光伏發(fā)電、半導(dǎo)體等。可根據(jù)客戶需求定制導(dǎo)熱系數(shù)、老化、耐高溫、阻燃等技術(shù)指標(biāo)定制生產(chǎn)，免費(fèi)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)配方，提供樣板。主要的“復(fù)配”方式有：不同材料的混合、不同粒徑的混合以及不同形狀的混合。

1.不同形狀的填料復(fù)配

導(dǎo)熱填料主要有不規(guī)則形、類(lèi)球形、球形、片狀、纖維狀等形態(tài)，它們?cè)诨w樹(shù)脂中的分布狀態(tài)及導(dǎo)熱網(wǎng)鏈的形成對(duì)體系的熱導(dǎo)率有重要影響。

2.不同粒徑的填料復(fù)配

填料粒徑大小對(duì)體系的熱導(dǎo)率有一定影響。高分子導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性能通過(guò)導(dǎo)熱填料在其中相互接觸實(shí)現(xiàn)。當(dāng)填料填充量較低時(shí)，由于小粒徑導(dǎo)熱填料具有較大的比表面積，使得在同等填料用量下，小粒子被基材包裹，無(wú)法相互接觸，彼此間接觸熱阻較大。相反，大粒子由于粒徑較大，彼此間容易接觸，接觸熱阻較小，使高分子材料更容易形成穩(wěn)定的導(dǎo)熱通道。

當(dāng)填料填充量較高時(shí)，大、小粒徑的導(dǎo)熱填料粒子堆積已很緊密，此時(shí)材料導(dǎo)熱系數(shù)與填料堆積度相關(guān)，而大粒徑導(dǎo)熱填料更容易存在間隙，小粒徑堆積更緊密，所以小粒徑導(dǎo)熱填料填充的導(dǎo)熱系數(shù)更高。然而填料粒徑并不是越小就越好，因?yàn)檫@會(huì)限制填料的填充量，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高填充高導(dǎo)熱。可采用不同粒徑的填料搭配，小顆粒填充于大顆粒之間的間隙中，與大顆粒形成更緊密的堆積，增加填料之間的接觸，從而提高材料的導(dǎo)熱性能。

3.不同種類(lèi)的導(dǎo)熱材料復(fù)配

不同的導(dǎo)熱材料進(jìn)行搭配，可以得到不同導(dǎo)熱系數(shù)的產(chǎn)品。目前常用的導(dǎo)熱填料有Al2O3、MgO、ZnO、AlN、BN、SiC等；其中，市場(chǎng)使用占有率大多是以微米級(jí)Al2O3、硅微粉（結(jié)晶二氧化硅）等為主，納米Al2O3、氮化物則多作為高導(dǎo)熱領(lǐng)域的填充粉體；而ZnO大多做為導(dǎo)熱膏（導(dǎo)熱硅脂）填料用。通過(guò)將以上無(wú)機(jī)陶瓷填料填充到高分子基質(zhì)中，可制取具有良好的導(dǎo)熱性、絕緣性，以及物理機(jī)械性能的復(fù)合材料。但有時(shí)候采用單一填料無(wú)法滿足應(yīng)用需求，就需要采用復(fù)配填料來(lái)達(dá)到應(yīng)用需求，像Al2O3的熱導(dǎo)率較低但價(jià)格適中，可混入一些價(jià)格較高但熱導(dǎo)率也高的填料一起使用，這樣既能控制成本，又能提高復(fù)合材料的綜合性能。

其中，球形導(dǎo)熱填料流動(dòng)性好，在聚合物中填充性好，可實(shí)現(xiàn)高填充高導(dǎo)熱；而片狀填料由于擁有較高的徑厚比，有效搭接面積較大，有利于熱量的傳導(dǎo)；纖維狀填料由于具有極高的長(zhǎng)徑比，使其更容易搭接從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱作用，此外，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，在提高力學(xué)性能方面也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，往往會(huì)根據(jù)不同形態(tài)導(dǎo)熱填料的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行搭配，常將球形填料和不規(guī)則形或片狀/晶須填料配合使用，由于混雜效應(yīng)，填料間相互接觸幾率增大，容易形成導(dǎo)熱通路，比單一微觀形態(tài)的粒子更能提高體系的導(dǎo)熱性能。

綜合上述，想要獲得高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱填料，可以通過(guò)不同粒徑、不同形貌、不同類(lèi)型的導(dǎo)熱填料復(fù)合搭配來(lái)實(shí)現(xiàn)。這需要專(zhuān)業(yè)公司來(lái)花費(fèi)大量時(shí)間、精力去實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。東超新材料已有10多年研發(fā)、生產(chǎn)高導(dǎo)熱填料復(fù)合粉設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)配方的經(jīng)驗(yàn)，可為您提供個(gè)性化定制導(dǎo)熱阻燃解決方案，只要您有需求，我們即可給您一個(gè)滿意的結(jié)果。

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