?近年來，隨著5G和智能化時代的來臨及電子設備趨于小型化、集成化，電子設備的發熱量成倍增加，這對系統的散熱性能提出了更高的要求。導熱界面材料是散熱系統的關鍵材料，是連接芯片與散熱器之間熱量傳遞的橋梁。然而，用于熱界面材料的聚合物，如環氧樹脂、硅脂等，具有很低的導熱系數(0.1～0.3 W/(m·K))，無法滿足快速傳熱的要求。因此需要開發具有高導熱的熱界面材料，通常的方法是在聚合物基體中加入導熱填料來實現高效的熱傳導。因為氧化鋁來源廣泛，價格較低，在聚合物基體中填充量大，具有較高的性價比，因此目前高導熱絕緣硅膠材料主要以氧化鋁為導熱絕緣填料。
作為最大用量的導熱填料Al2O3，目前制備的導熱界面材料熱導率基本在2～6W/(m·K)之間，要提高材料的熱導率，勢必從填充率和導熱網絡通道方面開發應用潛力，因此，Al2O3導熱填料可在如下幾個方面進行進一步研究以提高其應用性能。結晶、形貌方面：提高結晶程度和顆粒形貌規整程度，不但有利于顆粒本身熱導率，還可以降低粘度，增加填充率。研究復配工藝提高填充率和導熱性能，即不同顆粒大小級配、不同形貌的復配。通過有效的表面改性，改善Al2O3和有機聚合物直接的浸潤性，從而提升Al2O3填充率。目前市場上導熱氧化鋁填料主要包括致密度較高的高溫燒結氧化鋁(燒結溫度1600～1700℃)和高溫熔融氧化鋁(熔融溫度2050℃)兩大類。高溫燒結氧化鋁按形貌又分為類球形氧化鋁和角形氧化鋁，高溫熔融氧化鋁即球形氧化鋁。球形氧化鋁顆粒為5～50μm單晶體，顆粒形貌為球狀，高填充率、高堆積密度，吸油率低等。但其在高溫焰流下氧化鋁相變很復雜，由此生產的氧化鋁除主要為α相外，往往還含有δ相、θ相等雜相，而這是高熱導率要求所不希望的。角形氧化鋁顆粒形貌以具有尖銳的棱角為特征，生產成本低，轉化率高，但純度低，填充率低，電導高等導致了其導熱材料導熱系數低。類球形α-氧化鋁相含量高、純度高、表面光滑，但顆粒形貌為橢圓形，影響填充率，且產品成本較高。基于不同形貌導熱氧化鋁體系穩定性、高性能、低成本等需求考量，通過實現球形、類球形、尖角形氧化鋁填料緊密堆積，搭建導熱網絡結構，從而提升導熱界面材料導熱系數，制備出復合導熱氧化鋁填料復合材料有望得到廣泛應用[5]，市場需求會越來越大。
目前，在粉體顆粒填充導熱高分子復合材料時為降低孔隙率，增大導熱材料的導熱性能的研究還未完善，如何提高粉體顆粒的堆積密度、降低孔隙率、提高熱界面材料的導熱性能是填充型導熱高分子復合材料急需解決的問題。盡管Al2O3導熱系數相對不是太高，但其化學性質穩定，絕緣性能好，填充到聚合物中的粘度較低，可以得到很高的填充率，最重要的是價格相對較低，具有極高的性價比，因此Al2O3是導熱填料中用量最多、用途最廣泛的一種填料。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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