苏州阳池科技有限公司2025-04-05

氧化铝因其能够满足导热界面材料导热的需求，同时具有制造成本低、应用性价比高等优势，成为目前**常用的导热填料。按照外观形态可将氧化铝填料分为片状氧化铝和球形氧化铝两大类。 片状氧化铝具有特殊的二维片状结构(长径比大于10:1)，粒径通常在几微米到几十微米范围内，厚度约几百纳米，主要通过熔盐法、溶胶凝胶法、球磨混合法等路线制备。以片状氧化铝为填料时，具有高长径比的微米级氧化铝片更容易在聚合物基体内相互接触形成有效导热网络，可有效提高热界面材料的热导率。因此在相同氧化铝填充量时，片状氧化铝填充的导热硅胶垫片导热性能要优于球形氧化铝填充的导热硅胶垫片。此外也可对二维片状氧化铝进行结构设计，通过真空辅助抽滤、热压、静电纺丝等技术诱导二维片状结构层层有序组装，在平面内形成有效导热通道，从而设计和开发出具有高平面内热导率的各向异性导热材料，可应用于大平板散热等使用场景。 但是由于片状氧化铝颗粒表面能较球形氧化铝更大，表面流动性更差，同时片状氧化铝颗粒和颗粒之间的接触和碰撞相比于球形氧化铝更剧烈，使得片状氧化铝与聚合物组成的混合体系粘度会更高，导致硅胶导热垫片柔韧性大幅下降。此外，相比于球形氧化铝，制备过程中片状氧化铝在复合体系中更易发生沉降，均匀性明显降低。因此，片状氧化铝作为导热填料时对成型工艺要求更高，这也是其在导热界面材料中应用相对较少的主要原因。 球形氧化铝形貌呈现为规则球形结构，粒径通常在几微米到几十微米范围内，主要通过液相沉淀法、高温等离子体法、喷雾热解法等路线制备。市售球形氧化铝粉体球化率和产率都比较高，粒径也可根据具体使用场景进行定制化处理，综合使用成本相对较偏低。以球形氧化铝为填料时，颗粒的球形度越高，其表面能就越小，表面流动性也就越好，能够与聚合物基体更加均匀的混合，混合体系流动性更好，成膜后制备得到的复合材料均匀性更好。所以用球形氧化铝为导热填料制备导热硅胶垫片时，当氧化铝颗粒球形度越高时，其柔韧性也就越高，力学性能更好。因此相比于片状氧化铝，以球形氧化铝为导热填料制备得到的导热界面材料柔韧性和机械性能更好。 但是大尺寸球形氧化铝颗粒在制备过程中容易在晶体内部形成气孔及空位等晶体缺陷，导致其导热率降低。同时相比于高长径比片状氧化铝，球形氧化铝不容易在聚合物基体内部形成导热网络，因此在相同填料填充量下，球形氧化铝填充的导热硅胶垫片导热性较差。

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