苏州阳池科技有限公司2024-11-13

导热垫片中的有机物基材一般都是热的不良导体，其导热系数一般都低于0.5W，因此需要在添加一定量的高导热填料制备成复合材料来提升其导热性能。目前，导热垫片中的导热填料包括金属填料、无机陶瓷填料以及碳系填料。 1、金属填料：高热导率、非绝缘应用 金属填料主要有金、银、铜、铝、铁、锌等，其导热机理主要是依靠电子运动来进行。这些电子之间相互碰撞可以实现快速传热，由于电子本身携带电荷，电子迁移过程中携带了大量的能量，故其导热率很高，但由于其同时也是电的良导体，因此金属填料填充的导热垫片在绝缘应用上受限。一般来说，纯金属的晶格具有整齐性，自由电子运动所受的干扰小，故其导热系数值大于合金，而合金的导热系数则受杂质含量影响，杂质含量越多，导热系数值越小。 2、无机陶瓷填料：综合性能好、可用于绝缘领域 无机陶瓷填料的导热机理主要依靠声子导热，热能扩散速率主要取决于邻近原子或结合基团的振动，主要有碳化物（碳化硅等）、氧化物（氧化镁、氧化铝、氧化铍）和氮化物（氮化硼、氮化铝等），它们具有优良的绝缘性能、力学性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能等，但由于氧化物填料受到声子平均自由程及微观结构如晶粒尺寸、晶格缺陷、杂质和界面等影响较大，其实际导热系数普遍偏小。 3、碳系填料：超高导热领域 碳系填料包括石墨、石墨烯、金刚石、炭黑和碳纤维等，虽然在碳系填料中热量也主要通过声子传递，但是由于独特的晶体结构和它不同同素异构体在不同方向上相邻碳原子间距不同，导致声子的碰撞过程不同，使得它们的导热系数跨越了5个数量级，从室温下无定形碳的0.01 W到2000W的金刚石再到碳纳米管惊人的3000~3500W，几乎是传统金属材料铁、铝及铜的10倍，但这些材料的取向排列对导热材料的性能影响巨大，一般需要在填充结构和填充方法上对其进行设计，这也同时意味着生产工艺较为复杂，导致目前成本较高。

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