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氧化鋁導熱粉體因其廣泛來源和低成本，在聚合物基體中填充量較大，具有很高的性價比，因此成為制造導熱硅膠墊片最常用的導熱粉體。氧化鋁的形態有球形、角形、類球形等，不同的形態對熱界面材料的加工性能、應用性能、成本等有不同影響。此外，不同粒徑的影響也會在體系中形成一定的孔隙，影響導熱界面材料的導熱系數。本文將從以下幾個方面探討不同形態、不同粒徑的氧化鋁導熱粉體的搭配工藝，為制備高導熱硅膠墊片提供參考。 1. 在相同粒徑和添加量下，不同形態氧化鋁導熱粉體對導熱硅膠墊片加工性能的影響選取5μm和45μm的球形、類球形和角形氧化鋁，在添加量為75%下測試其對導熱硅膠墊片加工粘度的影響。結果顯示，相同粒徑下，球形氧化鋁的加工粘度最小，而角形氧化鋁的加工粘度最大；相同形態下，粒徑越大，加工粘度越低。這主要是因為球形氧化鋁表面能較小，球的表面流動性更好，與基體攪拌成膜更均勻，因此體系粘度更低。而角形氧化鋁形態不規則，其顆粒表面能大，顆粒之間更易粘附，導致粘度更大。在相同形態下，粒徑越大，吸油值越小。
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2. 在相同粒徑和不同形態下，不同添加量氧化鋁導熱粉體對導熱硅膠墊片導熱性能的影響選取45μm的類球形、球形和角形氧化鋁，分別在75%、80%、85%的添加量下測試對導熱硅膠墊片導熱系數的影響。結果顯示，在相同添加量下，75%添加量時，角形氧化鋁制備的導熱硅膠墊片導熱系數較高。而在80%和85%的添加量下，類球形氧化鋁制備的導熱硅膠墊片導熱系數較高。隨著添加量的增加，三種形態氧化鋁制備的墊片導熱系數不斷升高。由于角形氧化鋁比表面積大，形成的導熱網絡更多，因此導熱效果較好。而類球形氧化鋁由于單晶顆粒、轉化率高、顆粒表面光滑，導熱系數最高。盡管球形氧化鋁球形度好，但轉化率較低且顆粒表面粗糙，導致導熱系數較低。 3. 在相同形態和不同添加量下，氧化鋁導熱粉體在不同復配比例下對導熱硅膠墊片導熱性能的影響考慮最佳性價比和粉體顆粒堆積原理，選取45μm球形氧化鋁、45μm類球形氧化鋁和5μm角形氧化鋁以2：2：1、2：1：1、1：2：1、1：1：1的比例復配，分別在80%、85%、90%的添加量下測試對導熱硅膠墊片導熱系數的影響。結果顯示，在相同復配比例下，隨著添加量的增加，四種復配粉體填充的墊片導熱系數不斷增加。這是由于隨著粉體添加量的增加，顆粒之間的接觸點越多，逐漸形成致密的導熱網絡，因此導熱系數增加。另外，由于類球形氧化鋁的轉化率高，導熱系數高，因此其比例較大，導熱硅膠墊片導熱系數的提升越明顯。 4. 在相同添加量和不同復配比例下，復配氧化鋁導熱粉體堆積性能的影響選取45μm球形氧化鋁、45μm類球形氧化鋁和5μm角形氧化鋁以2：2：1、2：1：1、1：2：1、1：1：1的比例復配。結果顯示，當球形氧化鋁、類球形氧化鋁與角形氧化鋁的比例為1：2：1時，堆積密度最大。這是因為顆粒之間的縫隙被相互填充，空隙小，密度大。氧化鋁導熱粉體因其良好的導熱性能、電絕緣性、高硬度、強耐熱性和優良耐磨性等優點，被廣泛用作硅橡膠、橡膠、塑料、陶瓷、耐火材料等的填料。然而，為了得到廣泛應用，氧化鋁導熱粉體需要進行表面改性。
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氧化鋁導熱粉體為什么要改性？ 氧化鋁導熱粉體表面極性高，與高分子材料相容性差，在樹脂基體中很難分散均勻，加工難度增大，無法實現大量填充。此外，氧化鋁顆粒與樹脂表面張力差異導致高分子基體很難潤濕顆粒表面，使得二者界面處存在空氣間隙，界面熱阻增加，使得復合材料的力學性能和導熱性能等無法達到預期目標。 因此，必須對氧化鋁導熱粉體進行表面處理，降低顆粒之間團聚作用，改善導熱粉體與樹脂基體之間的相容性，提高粉體在樹脂基體中的分散性和 制作高導熱效率的導熱硅膠墊片，關鍵在于選擇合適的導熱粉末原料、確定粉體的形態和粒徑分布，這是一個多步驟的過程。東超新材在氧化鋁和氫氧化鋁等領域擁有超過十年的應用研究經驗，能夠根據客戶的具體產品規格、制造工藝和應用需求，提供定制化的導熱和阻燃高分子材料解決方案。版權與免責聲明：版權歸原作者所有，轉載僅供學習交流，如有不適請聯系我們，謝謝。
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