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熱界面材料重點：導熱填料的定向

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(fā)表時間：2025-06-11

　　?傳統(tǒng)的導熱界面材料一般是將導熱顆粒直接混合在硅橡膠等有機高分子材料中制得的復合材料。然而，在這些復合材料中，填料顆粒一般是雜亂無章地分布在高分子基體中，嚴重制約了填料導熱性能的發(fā)揮。為了滿足導熱需求而大量加入導熱填料不僅增加了成本和重量，而且會使材料的彈性下降、硬度增加，但導熱性能卻很難得到明顯提升。
一般來說，片層狀的填料的導熱性能具有各向異性的特點。例如石墨烯，其平面內(nèi)（徑向）熱導率約5000W/（m·K）與垂直平面方向（軸向）熱導率約10W/（m·K）相差懸殊；又例如絕緣導熱的六方晶氮化硼粒子面內(nèi)方向（a軸方向）的熱導率為400W/（m·K），厚度方向（c軸方向）的熱導率為2W/（m·K）。對于許多應用場合的導熱界面材料，人們主要關(guān)注其垂直于平面方向（軸向）的導熱性能，例如在集成功率元件中，所產(chǎn)生的熱量最好直接轉(zhuǎn)移到散熱器，而不是其他鄰近部件。如果能通過一定的工藝步驟實現(xiàn)此類片層狀填料在基體中的沿軸向排布則可以使此類填料的高導熱特性得到更充分發(fā)揮，從而達到降低填料添加量，顯著提升復合材料導熱性能的目的。
填料顆粒的排列方向可以通過外力或自發(fā)引導填料來控制。目前制備定向高熱導復合材料的主要工藝包括：模板法、磁場輔助定向、電場輔助定向、機械拉伸定向、原位生長、真空輔助自組裝、電紡絲技術(shù)等。這些方法可以單獨使用，也可以結(jié)合使用，針對不同的應用需求和材料特性進行選擇，以實現(xiàn)定向?qū)岬男Ч?/span>
由于導熱機理的不同，相比于導電型聚合物基TIMs，絕緣型的聚合物基TIMs想要獲得高的熱導率難度明顯要大很多。為了得到高熱導率的絕緣型TIMs，一般會采用高熱導率的填料。在眾多絕緣型導熱填料中，六方氮化硼得到了廣泛的關(guān)注。

東超開發(fā)出多種用于導熱材料的高端BN粉體填料，使其對適用的體系更具針對性。BN的改性處理不僅能有效提高BN在體系中的填充量，而且可實現(xiàn)不同形貌BN顆粒的有效堆積，使熱傳導具有多向性和連續(xù)性，有效降低基材和填料之間的熱傳導界面阻力，從而使導熱效率得到明顯提升。
產(chǎn)品特點：導熱率高、密度低、物化性質(zhì)穩(wěn)定?、有著良好的耐腐蝕性、高溫絕緣性好，是陶瓷中最好的高溫絕緣材料；
應用領域：導熱硅膠墊片、導熱硅脂、高導熱鋁基覆銅板、印刷電路半固化、導熱工程塑料、高溫固體潤滑劑、擠壓抗磨添加劑、耐高溫絕緣材料、塑料樹脂橡膠涂料等...

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來源：粉體圈

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