?熱界面材料不僅廣泛用于電子設備的散熱，在5G通訊、新能源汽車等方面的需求也日益增多，此外在軍事裝備和航空航天領域也具有廣闊的應用前景。
為一類導熱材料，導熱性能自然是熱界面材料最重要的技術指標。常用的熱界面材料主要為填充型，主要是通過在聚合物基體中填充高導熱的填料制備而成。通常情況下，聚合物基體的固有熱導率都比較低（約為0.2W/(m·K)），因此，熱界面材料的導熱性能往往由填料說了算。種類不同，導熱能力不同常用的導熱填料主要可以分為：金屬類導熱填料，碳材料類導熱填料，無機導熱填料。金屬都具有良好的導熱性，導熱系數較高，是一類常用的導熱填料。常用的金屬類導熱填料主要包括金粉、銀粉、銅粉、鋁粉、鋅粉、鎳粉以及低熔點合金。碳材料通常具有極高的導熱系數，比金屬填料的導熱性還要好。添加的碳填料的固有導熱性是決定碳基聚合物復合材料的導熱性最重要的參數之一。常用的碳材料有石墨、碳納米管、石墨烯、膨脹石墨、碳纖維和炭黑等。其中碳納米管的導熱系數為3100-3500W/(m·K)，石墨烯的導熱系數為2000-5200W/(m·K)，是熱管理應用的有希望的候選者。陶瓷填料不僅具有良好的導熱性，而且具備比較低的導電性，是目前應用最為廣泛的填料。常用的陶瓷填料主要有氧化物類和氮化物類兩種。氧化物類包括Al2O3、ZnO、MgO等；氮化物類包括：AlN、BN等。導熱填料有球形、不規則形狀、纖維狀和片狀等各種形狀。與零維材料相比，具有超高長徑比的一維材料(例如，碳納米管、碳纖維等)和二維材料(例如，石墨烯、六方氮化硼和片狀氧化鋁等)可以在填料與填料之間形成較大的接觸面積，為聲子的傳遞提供了更廣闊的通路，降低了界面接觸熱阻，有利于體系中導熱網絡的構建。然而，由于球形填料在高填充時，不會導致黏度的急劇增加，在工業中應用最為廣泛。熱填料的尺寸也會對導熱復合材料的導熱性能有顯著影響。當填料為單一尺寸時，填充量相同時，大粒徑填料填充的復合材料的導熱率往往比小粒徑填充的復合材料的導熱率高，這是因為大顆粒之間的界面接觸較少，界面熱阻較低。然而，粒徑也不能過大，否則，填料之間不能形成密堆積，不利于導熱通路的形成。目前，行業上多采用不同粒徑的填料搭配使用，以獲得較高的導熱率。選用不同尺寸的顆粒作為混合填料填充到基體材料中，大顆粒構成主要的導熱通路，將小顆粒填充到大顆粒間的空隙中以形成更為豐富的導熱網絡，從而實現復合材料導熱性能的提高。當填充量不足時，填料分散在基體中，為孤立存在的狀態，不能形成連續地導熱通路，此時復合材料的導熱性能的提高主要依賴于導熱填料的增加。當高于逾滲閾值濃度，導熱填料在基體中形成具有高導熱率的連續滲透結構，復合材料的導熱系數隨著填料含量的增加而呈指數性地增加。當導熱填料填充量高于60-70vol.%，導熱填料在基體中形成連續豐富的熱傳導路徑。純度不同，導熱能力也不同，填料中的雜質不但會對導熱界面材料電氣性能產生影響，而且對工藝性能也有一定影響。聲明：作者分享這些素材的目的，主要是為了傳遞與交流科技行業的相關信息，而并非代表本平臺的立場。如果這些內容給您帶來了任何不適或誤解，請您及時與我們聯系，我們將盡快進行處理。如有侵權，請聯系作者，我們將及時處理。
來源：高導熱材料
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