導(dǎo)熱填料主力大軍-----氧化鋁

發(fā)布日期：2022-12-28 15:25:29 瀏覽量：作者：山東盛日環(huán)保股份有限公司

導(dǎo)熱填料即是添加在基體材料中用來增加材料導(dǎo)熱系數(shù)的填料。較為常用的導(dǎo)熱填料有氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氨化鋁、氨化硼、碳化硅等，其中，運(yùn)用最廣的為微米級氧化鋁及硅微粉。在實(shí)際運(yùn)用中，納米氧化鋁、氨化物多做為高導(dǎo)熱領(lǐng)域的填充粉體；而氧化鋅大多做為導(dǎo)熱膏（導(dǎo)熱硅脂)填料用；纖維狀高導(dǎo)熱碳粉、鱗片狀高導(dǎo)熱碳粉等，則多用在航空航天、LED、精密電子儀器等特殊領(lǐng)域。而今天我們就重點(diǎn)來講講，導(dǎo)熱填料的主力大軍——氧化鋁。

氧化鋁具有導(dǎo)熱、絕緣等優(yōu)點(diǎn)，可作為導(dǎo)熱填料用于制備導(dǎo)熱絕緣膠、灌封膠等高分子材料。與其他填料相比，雖然氧化鋁的導(dǎo)熱率不高，但也基本能滿足“導(dǎo)熱界面材料、導(dǎo)熱工程塑料以及鋁基覆銅板等領(lǐng)域填充劑”的應(yīng)用。且氧化鋁價格較低，來源較廣，是高導(dǎo)熱絕緣聚合物的經(jīng)濟(jì)適用型填料。導(dǎo)熱氧化鋁是高溫條件下生成的白色粉末結(jié)晶，其結(jié)晶粉末眾多，用于導(dǎo)熱的氧化鋁有球形氧化鋁、類球形氧化鋁、復(fù)合型氧化鋁等。導(dǎo)熱氧化鋁必須具有粒徑分布窄，粒徑尺寸穩(wěn)定性好，導(dǎo)熱系數(shù)K值高，偶聯(lián)改性后填充份數(shù)高等特性。一般來說，如果能夠?qū)?dǎo)熱氧化鋁的平均粒徑控制在合理的范圍內(nèi)，根據(jù)不同的填充量，導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)到3-10WW(m*K)之間。

球形氧化鋁

導(dǎo)熱氧化鋁可廣泛應(yīng)用于硅膠，灌封膠，環(huán)氧對脂，塑料、橡膠導(dǎo)熱、導(dǎo)熱塑料、硅脂、散熱陶瓷等，不同材料中。在實(shí)際應(yīng)用中，A203粉體填料可以單獨(dú)使用也可以與其他填料例如AN、BN等混合使用。

氧化鋁導(dǎo)熱填料的各種運(yùn)用領(lǐng)域氧化鋁表面改性，由于氧化鋁表面極性較強(qiáng)，在聚合物中難以均勻分散；加之其本身熱導(dǎo)率不高，需要高填充量才能獲得較好的導(dǎo)熱性能，這便會導(dǎo)致復(fù)合材料黏度增大而難以滿足施工流動性要求，同時也大幅降低了其力學(xué)性能，使其應(yīng)用范圍受到限制。氧化鋁粒子和有機(jī)樹脂基體界面間相容性很差，氧化鋁粒子極易團(tuán)聚，很難均勻地分散到高分子基體中。且氧化鋁粒子與有機(jī)樹脂的表面張力差異不同，使得高分子基體很難潤濕粒子表面，從而導(dǎo)致二者界面處存在空隙，增加了復(fù)合材料的界面熱阻。

如何降低氧化鋁顆粒之間的團(tuán)聚，改善氧化鋁粉體與高分子基體的界面相容性，提高它們在高分子基體中的分散性，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料，就成為氧化鋁在填充材料領(lǐng)域

中應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。利用有機(jī)表面改性劑分子中的官能團(tuán)在顆粒表面吸附或化學(xué)反應(yīng)對顆粒表面進(jìn)行改性，有目的地改變粉體表面的物理化學(xué)性質(zhì)，如表面能、表面極性等，便是解決氧化鋁粉體分散。