0前言

高分子材料具有質(zhì)輕、抗沖擊性優(yōu)和易加工成型等特點(diǎn)，并且其耐化學(xué)腐蝕性、耐熱疲勞性、電絕緣性及化學(xué)穩(wěn)定性等俱佳，可廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。然而，純高分子材料的導(dǎo)熱性能較差，從而限制了其在某些領(lǐng)域中的應(yīng)用(如塑料工業(yè)中替代金屬和金屬合金制造熱交換器的材料、電子電器工業(yè)中制造導(dǎo)熱電路板的材料、橡膠工業(yè)中與電子電氣元件接觸的導(dǎo)熱絕緣減震器、膠粘劑工業(yè)中封裝和熱界面材料用膠粘劑[1-2]等)。因此，改善高分子材料導(dǎo)熱性能的研究極其重要。

l聚合物基復(fù)合材料的導(dǎo)熱機(jī)制

固體材料內(nèi)部的導(dǎo)熱載體分為電子、聲子和光子。聚合物通常為飽和體系(無自由電子)，其熱傳導(dǎo)主要依靠晶格振動(dòng)，熱能載體為聲子。然而，由于聚合物具有分子鏈無規(guī)則纏結(jié)、相對(duì)分子質(zhì)量較高且呈多分散性分布等特點(diǎn)，故其難以完全結(jié)晶;另外，大分子鏈振動(dòng)對(duì)聲子具有散射效應(yīng)，故聚合物材料的熱導(dǎo)率很低[3]。目前，賦予聚合物導(dǎo)熱性能的途徑有兩種：一是合成具有高熱導(dǎo)率的聚合物;二是用高導(dǎo)熱無機(jī)物填充聚合物制備導(dǎo)熱復(fù)合材料。本體高導(dǎo)熱材料的加工工藝比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn);而填充型導(dǎo)熱復(fù)合材料由于價(jià)格低廉、易加工成型而報(bào)道較多。

聚合物的導(dǎo)熱性能對(duì)溫度具有依賴性，并隨相對(duì)分子質(zhì)量、交聯(lián)度和取向度的增加而提高;填充型導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能主要取決于填料類型及其在基體中的分布情況。當(dāng)基體樹脂中填料用量‘較少時(shí)，填料雖能均勻分散在基體樹脂中，但填料粒子彼此間未能相互接觸和相互作用，故復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能變化不大;只有當(dāng)填料用量達(dá)到某一臨界值時(shí)，基體樹脂內(nèi)部才能形成有效的導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，并且當(dāng)導(dǎo)熱網(wǎng)鏈的取向與熱流方向一致時(shí)，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能才能得以明顯提高。

2聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究

復(fù)合材料質(zhì)輕、絕緣性好，但其基體樹脂導(dǎo)熱性能較差[4]。本文主要從導(dǎo)熱膠粘劑、導(dǎo)熱橡膠和導(dǎo)熱塑料三方面對(duì)導(dǎo)熱復(fù)合材料進(jìn)行闡述。

2.1 導(dǎo)熱膠粘劑

2.1.1 導(dǎo)熱絕緣膠

常用的導(dǎo)熱絕緣填料主要有金屬氧化物和氮化物(如BN、Si02、Al203、Mg0、AIN、和Si3N4等)，其中AIN具有很高的熱導(dǎo)率[319 W/(m· K)]。Peng等[5]研究了硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)改性納米AIN粒子對(duì)環(huán)氧樹脂(EP)基復(fù)合材料的形態(tài)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熱性能和電性能等影響。研究結(jié)果表明：AIN經(jīng)表面改性后，其在復(fù)合材料中的分散性明顯提高;與未改性AIN/EP體系相比，改性AIN/EP復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、介電擊穿強(qiáng)度和Tg等明顯增大;通過表面改性可制備高熱導(dǎo)率、低介電損耗的納米復(fù)合材料(這可能是由于表面改性去除了納米顆粒表面的羥基和雜質(zhì)離子所致)。申明霞等[6]研究了Al203粒徑、用量及其表面性質(zhì)等對(duì)復(fù)合膠膜導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能及粘接性能等影響。研究結(jié)果表明：加入 EVA(乙烯一醋酸乙烯酯共聚物)膠膜、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的偶聯(lián)劑改性Al203粒子后，相應(yīng)復(fù)合材料具有良好的熱穩(wěn)定性、粘接強(qiáng)度、韌性和界面結(jié)合性能，并且其導(dǎo)熱系數(shù)提高1.2倍以上。

Wattanakul等[7]研究了四種陽離子表面活性劑改性BN/EP復(fù)合材料的熱性能和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明：表面活性劑的吸附使BN表面由親水性變成疏水性，相應(yīng)復(fù)合材料的接觸角減小，EP基體對(duì) BN的潤濕性增強(qiáng)，故BN/EP復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、彎曲性能和沖擊強(qiáng)度等明顯提高(這是由于BN經(jīng)表面活性劑處理后，其與基體之間的界面結(jié)合力增大所致)。

何兵兵等[8]以Al203、Si3N4.BN、Si02和AIN五種無機(jī)物作為EP灌封膠的導(dǎo)熱填料，研究了填料的種類、粒徑大小和顆粒形態(tài)等對(duì)EP灌封膠熱導(dǎo)率的影響。研究結(jié)果表明：熱導(dǎo)率隨導(dǎo)熱填料用量增加而增大，當(dāng)φ(BN) =35%(相對(duì)于基體樹脂體積而言)時(shí)，EP灌封膠的最大熱導(dǎo)率為2.12 W/(m·K)，該值相當(dāng)于EP基體的10倍。填料粒子的幾何特征對(duì)EP灌封膠的導(dǎo)熱性能影響較大，適量的層片狀填料可獲得較大的堆積密度，在EP灌封膠中能有效形成導(dǎo)熱通道，使其熱導(dǎo)率明顯增加;當(dāng)Al203粒徑為48μm時(shí)，EP灌封膠的最大熱導(dǎo)率為1.3 W/(m·K);填料粒子過大或過小都會(huì)降低EP灌封膠的導(dǎo)熱性能。

喬梁等[9]探討了超高熱導(dǎo)率納米鉆石和微米鋁粉填充EP體系的導(dǎo)熱行為。研究結(jié)果表明：填料粒子的尺寸可影響EP基體在粒子之間的存在形式，對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率影響較大;當(dāng)填料粒子間的距離在一整條分子鏈長度之內(nèi)時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率會(huì)出現(xiàn)驟升現(xiàn)象。填料與基體之間的界面結(jié)合方式會(huì)影響分子鏈在粒子表面的排列形式，也是決定復(fù)合、材料熱導(dǎo)率的因素之一。金鴻等[10]分別以氧化鋅晶須( ZnOw)、ZnOw和BN混合物作為EP的導(dǎo)熱填料，考察了復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能及力學(xué)性能的變化情況。研究結(jié)果表明：隨著導(dǎo)熱填料含量的不斷增加，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率和介電常數(shù)增大、體積電阻率下降，而拉伸強(qiáng)度呈先升后降態(tài)勢(shì);在填料含量相同的情況下，EP/ZnOw/BN復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能優(yōu)于EP/ZnOw復(fù)合材料，當(dāng)φ(填料)=15%時(shí)，EP/ZnOw/BN復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為1.06 W/(m ·K)，而EP/ZnOw復(fù)合材料的熱導(dǎo)率僅為0.98 W/(m·K)。這是由于引入ZnOw/BN復(fù)合填料后，其在基體樹脂中形成了更為有效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)所致。

2.1.2導(dǎo)熱非絕緣膠粘劑

導(dǎo)熱非絕緣膠粘劑常用金屬填料(銅粉、鋁粉和銀粉等)或碳質(zhì)填料(碳纖維、炭黑等)來填充。 Suriati等[11]研究了銀粒子的大小和形狀對(duì)體系熱膨脹系數(shù)(CET)、彎曲性能和電性能等影響。研究結(jié)果表明：填料/EP體系的CET明顯低于純EP體系，但填料的形狀和大小對(duì)CET沒有影響;球狀納米銀/EP體系的熱導(dǎo)率小于微米銀片/EP體系，這是納米顆粒之間基體熱阻較大且納米顆粒在基體中分散性較差所致;微米銀片/EP體系彎曲強(qiáng)度隨填料用量增加而降低，但彎曲模量則隨之增大;當(dāng)φ(球狀納米銀)=4%時(shí)，彎曲強(qiáng)度相對(duì)最高。碳質(zhì)填料和金屬填料的導(dǎo)電能力與導(dǎo)熱能力相當(dāng)，石墨的熱導(dǎo)率[116～235 W/(m·K)]相對(duì)較高。Yu等[12]將天然石墨插層熱膨脹后分散在丙酮中，制備了一定長徑比的石墨納米片層，再將其填充在EP基體中。結(jié)果表明：當(dāng)φ(石墨納米片層)=25%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率[6.44 W/(m·K)]比純EP[0.2 W/(m·K)]體系提高了3000%左右(這相當(dāng)于常規(guī)填料粒子填充70%時(shí)的值)。這是由于石墨納米片層具有長徑比較大的二維幾何結(jié)構(gòu)、較低的界面熱阻所致。

碳納米管(CNT)的熱導(dǎo)率為3000W/(m·K)，其作為導(dǎo)熱填料可賦予復(fù)合材料較高的熱導(dǎo)率6 Wang等[13]先將CNT引入到低黏度的聚酯/乙烯基樹脂基體中，然后將其高壓注射到玻璃纖維織物中，得到CNT/玻纖/聚合物多尺度復(fù)合材料。研究結(jié)果表明：該復(fù)合材料具有局部密度一致性特征，CNT可均勻分散在基體樹脂中;當(dāng)ω(CNT)=3%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率提高了1.5倍，說明該纖維基復(fù)合材料具有良好的應(yīng)用前景。

另外，酸處理或功能化的多壁CNT (MWCNTs)可有效減少粒子的團(tuán)聚，使復(fù)合材料的熱導(dǎo)率顯著提高。Kwon等[14]采用對(duì)雙酚F二縮水甘油醚(DGEBF)和雙酚A(DGEBA)分別作為EP基體，然后將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l%的MWCNTs、a-MWNTs(酸處理)和m-MWNTs(胺處理)等分別加入到EP基體中，制備了MWCNTs/EP復(fù)合材料。研究結(jié)果表明：功能化的MWCNTs可有效提高納米粒子與EP基體的相容性，MWCNTs良好的分散性增加了復(fù)合材料的熱導(dǎo)率和拉伸強(qiáng)度;m-MWCNTs/EP復(fù)合材料的散熱性能最佳，這是由于其界面熱阻減小、界面相容性增加且形成了有效的導(dǎo)熱網(wǎng)鏈所致。Yang等[15]用均苯三羧酸(BTC)通過共價(jià)鍵的結(jié)合方式將MWCNTs功能化，研究了其填充EP基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。結(jié)果表明：功能化 MWCNTs/EP體系的溶解性和相容性優(yōu)于未功能化 MWCNTs/EP體系，加入體積分?jǐn)?shù)為l%～5%的功能化 MWCNTs，可使復(fù)合材料的熱導(dǎo)率從0.13 W/(m·K)升至0.96 W/(m·K)，即增加了638%(這是由于BTC的存在，使MWCNTs與EP基體之間有強(qiáng)烈的聲子耦合，減少了界面熱阻，同時(shí)功能化的MWCNTs與 EP基體之間良好的相容性有利于提高粒子在基體中的分散性)。

此外，將CNT與常規(guī)導(dǎo)熱填料復(fù)合填充可充分發(fā)揮兩者的協(xié)同作用，有效增加復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。Zhou等[16]在EP基體中分別加入了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的MWCNTs和71.7%的微米SiC，兩種體系的熱導(dǎo)率分別是EP基體的2.9倍和20.7倍;為了進(jìn)一步提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，以MWCNTs替代部分微米SiC，并且當(dāng)ω(MWCNTs)=5%、ω(微米SiC)=55%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率是EP基體的24.3倍。Teng等[17]用改性MWCNTs和BN薄片填充EP。研究結(jié)果表明：改性后填料和EP之間形成了共價(jià)鍵，當(dāng)φ(BN)=30%、φ(MWCNTs) =1%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率[1.913 W/(m·K)]比純EP[0.227 W/(m·K)]提高了743%。Yang等[18]首次將三亞乙基四胺(TETA)接枝到混合酸處理過的MWCNTs上，并用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米SiC進(jìn)行處理，最后將兩者混合填充至EP基體中制備復(fù)合材料。研究結(jié)果表明：填料經(jīng)表面處理后，相應(yīng)復(fù)合材料的熱導(dǎo)率明顯提高，并且填料的團(tuán)聚現(xiàn)象明顯降低;混合填料基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率大于單一填料基復(fù)合材料，這是由于MWCNT導(dǎo)熱網(wǎng)鏈與納米SiC導(dǎo)熱網(wǎng)鏈有效結(jié)合所致，同時(shí)也證明了混合填料之間具有協(xié)同作用，并且改性成本較低。

Abdalla等[19]研究了MWCNTs/EP納米復(fù)合材料磁處理后的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。首先將MWCNTs分散在EP中，然后在磁場(chǎng)作用下進(jìn)行固化。研究結(jié)果表明：復(fù)合材料沿磁場(chǎng)方向上的熱導(dǎo)率明顯增加，這是由于主鏈上的有序結(jié)構(gòu)減少了聲子的散射程度;復(fù)合材料與熱流方向平行時(shí)，熱導(dǎo)率增幅最大;磁處理后的復(fù)合材料的模量呈各向異性，與純EP相比，平行于粒子排列方向的模量增加了72%，垂直方向增加了24%。平行于排列方向的CET有適當(dāng)?shù)奶岣摺?/p>

2.2導(dǎo)熱橡膠

目前研究較多的導(dǎo)熱絕緣橡膠用填料主要有Al203、SiN和Mg0等，該類填料的導(dǎo)熱性和絕緣性均較好。Wang等[20]研究了用硬脂酸改性納米Al203填充的三元乙丙橡膠(EPDM)體系，并用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行原位改性。研究結(jié)果表明：納米Al203既可以增強(qiáng)EPDM，又可以顯著提高其導(dǎo)熱性能;與炭黑和Si02增強(qiáng)EPDM基復(fù)合材料相比，原位改性納米 Al203/EPDM復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)熱性和耐疲勞強(qiáng)度，并且其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能俱佳。

Kemaloglu等[21]研究了納米BN和微米BN用量對(duì)硅橡膠熱性能、力學(xué)性能和形態(tài)等影響。研究結(jié)果表明：BN粒子能均勻分散在基體樹脂中，并能有效增加復(fù)合材料的熱導(dǎo)率、模量和硬度;增大填料的長徑比是提高復(fù)合材料熱導(dǎo)率的有效方法;與微米填料體系相比，納米填料體系在任何填充量時(shí)都對(duì)復(fù)合材料的拉伸性能有顯著影響。

張博等[22]采用可膨脹石墨、粉碎后的可膨脹石墨和膨脹石墨制備石墨/NR(天然橡膠)導(dǎo)熱復(fù)合材料。研究結(jié)果表明：隨著石墨用量的不斷增加，膨脹石墨/NR復(fù)合材料的熱導(dǎo)率增大，可膨脹石墨和粉碎后的可膨脹石墨/NR復(fù)合材料的熱導(dǎo)率呈先升后降態(tài)勢(shì);當(dāng)石墨用量相同時(shí)，膨脹石墨/NR復(fù)合材料的熱導(dǎo)率相對(duì)最高;三種復(fù)合材料的物理性能隨石墨用量增加而下降。

2.3導(dǎo)熱塑料

Kume等[23]先對(duì)AIN粒子進(jìn)行處理[N2氣氛，850℃燒結(jié)24 h，其熱導(dǎo)率可達(dá)(266±26) Wl(m·K)，高于AIN理論值的80%]，然后與h-BN粉末的陶瓷填料、聚酰亞胺(PI)混合，在真空條件下(100 MPa，420℃)模壓成型;其中h-BN作為潤滑劑填充在 AIN粒子之間。研究結(jié)果表明：當(dāng)AIN和BN的體積分?jǐn)?shù)分別為49%和21%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為9.3 W/(m·K)比PI熱導(dǎo)率提高了50%;高導(dǎo)熱填料能有效提高聚合物/陶瓷填料體系的熱導(dǎo)率。

Li等[24]將不同粒徑的BN粒子分散在PAA (PI的先驅(qū)體)中，然后將PAA在350℃時(shí)進(jìn)行酰亞胺化;其中BN粒子由3-巰基丙酸表面處理后得到。研究結(jié)果表明：PI/BN復(fù)合材料的熱導(dǎo)率取決于BN的粒徑大小和填充量，當(dāng)ω(總填充量)=30%、m(微米BN)：m(納米BN)=7:3時(shí)，PI/BN復(fù)合材料的熱導(dǎo)率[1.2W/(m·K)]相對(duì)最高;該復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于微電子產(chǎn)業(yè)的高溫微加工(散熱)等領(lǐng)域。

Zhou等[25]采用模壓法將AIN粒子填充到線性低密度聚乙烯(LLDPE)中制備導(dǎo)熱材料。研究結(jié)果表明：LLDPE的結(jié)晶度隨AIN含量增加而減小，但熔點(diǎn)無顯著變化;當(dāng)ω(AIN)=70%時(shí)，AIN/LLDPE復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為1.25 W/(m·K)，并且其熱穩(wěn)定性高于純LLDPE;介電常數(shù)和損耗因子隨AIN含量增加而增大，但仍保持在相對(duì)較低的水平;經(jīng)表面處理后的AIN粒子可有效提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率和介電常數(shù)，但對(duì)損耗因子影響較小，所得復(fù)合材料具有相對(duì)較低的介電常數(shù)和相對(duì)較高的電絕緣性，可用作基板材料和封裝材料。

石墨為層狀結(jié)構(gòu)且具有較高的熱導(dǎo)率，Tu等[26]將其添加到聚苯乙烯(PS)中制備石墨/PS基納米復(fù)合材料。研究結(jié)果表明：PS基體的熱導(dǎo)率隨石墨用量增加而顯著增大，當(dāng)φ(膠體石墨)=34%時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率高達(dá)1.95W/(m·K);Maxwell-Eucken模型和Agari模型的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，試驗(yàn)結(jié)果高于預(yù)測(cè)值，但填充量較低時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果與Agari模型相吻合。為了提高石墨和PS基體的界面相容性，使石墨剝落并均勻分散在PS基體中，分別采用熔融插層法、溶液插層法和磨盤碾磨插層法制備復(fù)合材料。磨盤碾磨插層法得到的復(fù)合材料具有較高的熱導(dǎo)率和力學(xué)性能(這是由于在強(qiáng)剪切力作用下，石墨剝離度較大，搭接概率增加，更易形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈所致)。

3提高聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱途徑

影響填充型聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的因素主要包括聚合物基體、填料、成型工藝、復(fù)合材料兩相界面的結(jié)構(gòu)與性能等。綜合考慮以上因素，可通過基體改性、填料的選擇及其改性、成型工藝的選擇與優(yōu)化等來提高聚合物基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。

3.1 基體改性

高分子聚合物基體的熱導(dǎo)率主要取決于聚合物的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)(如л共軛、л-л共軛等)、結(jié)晶性和取向性。而絕緣聚合物的導(dǎo)熱性能主要取決于結(jié)晶性和取向性，即聲子的散射程度(分子和晶格非諧性振動(dòng)、樹脂界面及缺陷等現(xiàn)象都將引起聲子散射)。如果大分子鏈結(jié)構(gòu)是有序的，則熱量可沿分子鏈方向迅速傳遞，并且沿分子鏈方向的熱導(dǎo)率數(shù)值遠(yuǎn)高于垂直方向。此外，絕緣高分子材料熱導(dǎo)率還取決于含極性基團(tuán)的多少和極性基團(tuán)偶極化的程度，故對(duì)高分子材料基體進(jìn)行相應(yīng)的改性，可在一定程度上提高其熱導(dǎo)率。

3.2填料的選擇及其改性

(1)高導(dǎo)熱填料：通常導(dǎo)熱填料的熱導(dǎo)率越大，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率也就越高。對(duì)指定的填料而言，復(fù)合體系的熱導(dǎo)率隨填料填充體積分?jǐn)?shù)的增加而增大(但并不是線性增加)，如SiC、Zn0或BN復(fù)合體系的熱導(dǎo)率隨填料填充體積分?jǐn)?shù)的增加呈近指數(shù)級(jí)增長態(tài)勢(shì)[27]。此外，新型導(dǎo)熱填料的開發(fā)對(duì)提高材料的熱導(dǎo)率尤為重要，新型炭材料{如新型炭黑、石墨、單壁 CNT[6000W/(m·K)]、MWCNTs[3000W/(m·K)]和納米石墨片層等}，尤其是三維結(jié)構(gòu)的碳纖維，其導(dǎo)熱系數(shù)超過金屬，可用于制備超高導(dǎo)熱系數(shù)的復(fù)合材料[28-29]。

(2)填料的形態(tài)及堆積方式：選擇具有較高長徑比的填料、改善填料在基體中的堆積方式、提高其致密度和形成有效網(wǎng)鏈，均可有效提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率;對(duì)給定填料而言，其最大堆積系數(shù)為常數(shù)，片層或纖維狀填料無規(guī)填充量較小，有利于制備低填充、高導(dǎo)熱的復(fù)合材料;同品質(zhì)不同粒徑的球形填料合理配比，有利于制備高填充、高導(dǎo)熱的復(fù)合材料[30]。

(3)填料的改性：適量的納米填料或三維結(jié)構(gòu)的纖維填料可有效形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，并可有效提高其自身的熱導(dǎo)率。將無機(jī)填料的尺寸減小至納米水平時(shí)，其本身的導(dǎo)熱性也因粒子內(nèi)原子間距和結(jié)構(gòu)的變化而發(fā)生質(zhì)的變化[如常規(guī)AIN的熱導(dǎo)率約為36 W/(m·K)，而納米級(jí)AIN為320 W/(m· K)，三維結(jié)構(gòu)的碳纖維如高性能瀝青石墨纖維的熱導(dǎo)率為1200 W/(m· K)]。此外，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能還與填充物表面潤濕程度有關(guān)，這是因?yàn)槁曌釉趥鬟f過程中，不可避免地要經(jīng)過樹脂與填料的界面，而增加界面結(jié)合程度，有利于聲子傳遞，從而有效提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。通常采用復(fù)合偶聯(lián)劑、調(diào)節(jié)復(fù)合偶聯(lián)劑含量(使其發(fā)揮協(xié)同作用)或開發(fā)新型偶聯(lián)劑(改善填料的分散性)等，均可有效提高填料與基體的界面粘接性能、降低界面熱阻和改善相界面厚度，進(jìn)而使復(fù)合材料的熱導(dǎo)率得以明顯提高[31]。

3.3成型工藝的選擇與優(yōu)化

為了提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，既要考慮復(fù)合材料的整體設(shè)計(jì)，又要考慮其成型加工性能(如成型過程中溫度、壓力、填料和各種助劑的加料順序等)。通常，復(fù)合方式和成型加工工藝對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響依次為粉末混合>溶液混合≈雙輥混合>熔融混合。

4結(jié)語

(1)目前，提高導(dǎo)熱聚合物基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率主要是通過增加聚合物中高導(dǎo)熱填料的含量來實(shí)現(xiàn)的，但此法明顯降低了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

(2)納米復(fù)合技術(shù)的引人為導(dǎo)熱高分子材料的研究提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，但由于其比表面積大、易團(tuán)聚等缺點(diǎn)，使其在聚合物基體中的分散性欠佳。

(3)高導(dǎo)熱聚合物基體的制備、聚合物基體與導(dǎo)熱填料復(fù)合新工藝的開發(fā)、新型納米高導(dǎo)熱填料的開發(fā)、聚合物基體和填料界面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等，都將成為提高聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的發(fā)展方向。