中國粉體網(wǎng)訊  氧化鋅是一種常作為導(dǎo)熱填料的無機金屬化合物，禁帶寬度為3.3eV，高能帶隙為ZnO帶來擊穿電壓高，電子噪聲小、可承受功率高、抑煙、熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性較好，在室溫條件下熱導(dǎo)率約為30W/（m·K），熱膨脹性能穩(wěn)定等優(yōu)點。

因其優(yōu)異的電絕緣性能和熱膨脹系數(shù)，及特殊的過渡金屬氧化物空軌道的存在，使得氧化鋅在電子電器應(yīng)用方面具有了許多應(yīng)用潛在開發(fā)價值。但由于商品化氧化鋅的形貌限制，使其作為導(dǎo)熱填料在材料中的應(yīng)用受到限制。且其存在填料堆積密度過高的缺點，無法使化鋅在材料中發(fā)揮出應(yīng)有的導(dǎo)熱效率，在材料中實際的導(dǎo)熱效率較低。傳統(tǒng)的氧化鋅顆粒形狀單調(diào)且不均勻，其作為導(dǎo)熱填料少量添加到環(huán)氧樹脂中時，復(fù)合材料中基本上是顆粒之間的空隙，無法形成導(dǎo)熱通路。因此，氧化鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要達到80%及以上才能有明顯提高純環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱性能的效果，但與此同時，較大的填料量會使復(fù)合材料的機械性能大大降低，并且難以加工成型。

Guo等用四柱狀的ZnO(T-ZnO)晶須填充環(huán)氧樹脂。大量研究發(fā)現(xiàn)，T-ZnO可以在EP中形成熱傳導(dǎo)橋。由于其禁帶寬度為3.3eV，激子結(jié)合能為60mV，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，當(dāng)添加量50wt%時導(dǎo)熱系數(shù)達到4.38W/（m·K）。然而，50wt%的添加量增加了材料力學(xué)性能的不確定性。

Liu等研究ZnO納米線(NWS)是在Al₂O₃表面生長的。設(shè)計了一種新型的由Al₂O₃和針狀ZnO組成的雜化填料，并將其用于制備導(dǎo)熱聚二甲基硅氧烷復(fù)合材料。然而，多種物質(zhì)之間的結(jié)合不可避免地增加了聲子的透射勢壘。

Wu等提出將一種網(wǎng)狀多孔氧化鋁陶瓷引入摻有四足狀ZnO晶須的EP中，制備具有連續(xù)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。但這種方法必須考慮到框架的存在使得這種方法非常有限。然而，這些研究表明，聚合物基復(fù)合材料的高導(dǎo)熱仍然需要較高的填料體積分?jǐn)?shù)。但上述方法存在成本高、工藝復(fù)雜、機械性能惡化、可靠性差等問題。從這些角度來看，制備本身具有三維結(jié)構(gòu)的氧化鋅作為填料可以解決上述問題。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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