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     氧化鋁導(dǎo)熱粉體因其廣泛來(lái)源和低成本，在聚合物基體中填充量較大，具有很高的性價(jià)比，因此成為制造導(dǎo)熱硅膠墊片最常用的導(dǎo)熱粉體。氧化鋁的形態(tài)有球形、角形、類球形等，不同的形態(tài)對(duì)熱界面材料的加工性能、應(yīng)用性能、成本等有不同影響。此外，不同粒徑的影響也會(huì)在體系中形成一定的孔隙，影響導(dǎo)熱界面材料的導(dǎo)熱系數(shù)。本文將從以下幾個(gè)方面探討不同形態(tài)、不同粒徑的氧化鋁導(dǎo)熱粉體的搭配工藝，為制備高導(dǎo)熱硅膠墊片提供參考。

       1. 在相同粒徑和添加量下，不同形態(tài)氧化鋁導(dǎo)熱粉體對(duì)導(dǎo)熱硅膠墊片加工性能的影響

選取5μm和45μm的球形、類球形和角形氧化鋁，在添加量為75%下測(cè)試其對(duì)導(dǎo)熱硅膠墊片加工粘度的影響。結(jié)果顯示，相同粒徑下，球形氧化鋁的加工粘度最小，而角形氧化鋁的加工粘度最大；相同形態(tài)下，粒徑越大，加工粘度越低。這主要是因?yàn)榍蛐窝趸X表面能較小，球的表面流動(dòng)性更好，與基體攪拌成膜更均勻，因此體系粘度更低。而角形氧化鋁形態(tài)不規(guī)則，其顆粒表面能大，顆粒之間更易粘附，導(dǎo)致粘度更大。在相同形態(tài)下，粒徑越大，吸油值越小。

       2. 在相同粒徑和不同形態(tài)下，不同添加量氧化鋁導(dǎo)熱粉體對(duì)導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱性能的影響

選取45μm的類球形、球形和角形氧化鋁，分別在75%、80%、85%的添加量下測(cè)試對(duì)導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果顯示，在相同添加量下，75%添加量時(shí)，角形氧化鋁制備的導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱系數(shù)較高。而在80%和85%的添加量下，類球形氧化鋁制備的導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱系數(shù)較高。隨著添加量的增加，三種形態(tài)氧化鋁制備的墊片導(dǎo)熱系數(shù)不斷升高。由于角形氧化鋁比表面積大，形成的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)更多，因此導(dǎo)熱效果較好。而類球形氧化鋁由于單晶顆粒、轉(zhuǎn)化率高、顆粒表面光滑，導(dǎo)熱系數(shù)最高。盡管球形氧化鋁球形度好，但轉(zhuǎn)化率較低且顆粒表面粗糙，導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)較低。

       3. 在相同形態(tài)和不同添加量下，氧化鋁導(dǎo)熱粉體在不同復(fù)配比例下對(duì)導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱性能的影響

考慮最佳性價(jià)比和粉體顆粒堆積原理，選取45μm球形氧化鋁、45μm類球形氧化鋁和5μm角形氧化鋁以2：2：1、2：1：1、1：2：1、1：1：1的比例復(fù)配，分別在80%、85%、90%的添加量下測(cè)試對(duì)導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果顯示，在相同復(fù)配比例下，隨著添加量的增加，四種復(fù)配粉體填充的墊片導(dǎo)熱系數(shù)不斷增加。這是由于隨著粉體添加量的增加，顆粒之間的接觸點(diǎn)越多，逐漸形成致密的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，因此導(dǎo)熱系數(shù)增加。另外，由于類球形氧化鋁的轉(zhuǎn)化率高，導(dǎo)熱系數(shù)高，因此其比例較大，導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱系數(shù)的提升越明顯。

       4. 在相同添加量和不同復(fù)配比例下，復(fù)配氧化鋁導(dǎo)熱粉體堆積性能的影響

選取45μm球形氧化鋁、45μm類球形氧化鋁和5μm角形氧化鋁以2：2：1、2：1：1、1：2：1、1：1：1的比例復(fù)配。結(jié)果顯示，當(dāng)球形氧化鋁、類球形氧化鋁與角形氧化鋁的比例為1：2：1時(shí)，堆積密度最大。這是因?yàn)轭w粒之間的縫隙被相互填充，空隙小，密度大。

氧化鋁導(dǎo)熱粉體因其良好的導(dǎo)熱性能、電絕緣性、高硬度、強(qiáng)耐熱性和優(yōu)良耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用作硅橡膠、橡膠、塑料、陶瓷、耐火材料等的填料。然而，為了得到廣泛應(yīng)用，氧化鋁導(dǎo)熱粉體需要進(jìn)行表面改性。

       氧化鋁導(dǎo)熱粉體為什么要改性？

       氧化鋁導(dǎo)熱粉體表面極性高，與高分子材料相容性差，在樹(shù)脂基體中很難分散均勻，加工難度增大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大量填充。此外，氧化鋁顆粒與樹(shù)脂表面張力差異導(dǎo)致高分子基體很難潤(rùn)濕顆粒表面，使得二者界面處存在空氣間隙，界面熱阻增加，使得復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能等無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

       因此，必須對(duì)氧化鋁導(dǎo)熱粉體進(jìn)行表面處理，降低顆粒之間團(tuán)聚作用，改善導(dǎo)熱粉體與樹(shù)脂基體之間的相容性，提高粉體在樹(shù)脂基體中的分散性和

      制作高導(dǎo)熱效率的導(dǎo)熱硅膠墊片，關(guān)鍵在于選擇合適的導(dǎo)熱粉末原料、確定粉體的形態(tài)和粒徑分布，這是一個(gè)多步驟的過(guò)程。東超新材在氧化鋁和氫氧化鋁等領(lǐng)域擁有超過(guò)十年的應(yīng)用研究經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)客戶的具體產(chǎn)品規(guī)格、制造工藝和應(yīng)用需求，提供定制化的導(dǎo)熱和阻燃高分子材料解決方案。

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