中国粉体网讯 随着电子设备性能的不断提升，其集成度和功率密度也在不断增加，这导致了设备产生的热量急剧上升。聚合物具有质轻、易改性、易加工的特点和良好的电绝缘性，能够迎合电子设备轻薄化、小型化需求，但是高分子聚合物一般都是热的不良导体，其导热系数一般都低于0.5 W/(m·K)，通常需要在其中添加一定量的高导热填料制备成复合材料来提升其导热性能。
常见的导热填料主要分为：（1）金属材料：银、铜和铝等；（2）碳类材料：石墨、金刚石、碳纳米管、碳纤维和石墨烯等；（3）陶瓷材料：氧化铝（Al2O3）、氮化硼（BN）、氮化铝（AlN）、碳化硅（SiC）、和氧化锌（ZnO）等。
常见导热填料的导热系数
在复合材料中，填料与填料、填料和基体之间会不可避免地产生声子散射，导致复合材料的导热性能变差。在这种情况下，通常对填充颗粒表面进行修饰，使改性填料与聚合物之间形成强共价界面，例如引入π-π相互作用、氢键作用，以提高其分散性以及基体与填料之间的相容性。减少填料与基体之间的声子散射，以此来减低聚合物基复合材料的界面热阻。
用各种化学基团进行表面改性是优化填料颗粒在聚合物中的分散和相容性的有效策略，但是由于相邻填料之间的接触热阻会阻碍填料在导热复合材料中发挥作用，因此需探索效率更高的填料填充型聚合物导热材料，构建三维网络结构是有效方法之一。通过构建三维导热网络，减少聚合物与填料之间的界面接触，为散热提供较为完整的网络通路，从而提高材料的导热性能。
一般来说，填料的填充量越高，其导热网络越容易形成，但过量的填充除了导致成本大幅上升，不利于产业化生产，还可能会影响复合材料本身的综合性能。因此，如何最大程度地发挥填料的导热性能、优化填料在聚合物中的分散情况以及强化它们之间的界面结合能力等，以保证同时兼顾良好导热性能和其他综合性能，成为填充型高导热聚合物基复合材料研究的关键。
2026年1月28日，中国粉体网将在广东•东莞举办“第三届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们将邀请到中国科学院宁波材料技术与工程研究所虞锦洪研究员出席本次大会并作题为《高导热复合材料的研究及产业化》的报告。报告将分别以氮化硼、碳纤维和金刚石等为导热填料，详细介绍新型高导热复合材料及产业化情况。
专家简介
虞锦洪，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员/博士生导师，从事高导热复合材料和半导体材料的研发，以第一和通讯作者在Adv. Mater., ACS Nano等期刊发表SCI论文150余篇，被引16000余次，H因子73，申请中国发明专利46项(授权25项)，参编教材和专著共2部，主持国家自然科学基金、国家重点研究计划子课题、军工项目和企业委托项目十余项，获省部级三等奖共3项，任《Nano-Micro Letters》、《Chinese Chemical Letters》和《绝缘材料》等期刊青年编委和编委，入选宁波市领军和拔尖人才，任中国复合材料学会导热复合材料专业委员会和中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委员会委员。
参考来源：
孟凡成：导热界面材料的制备与性能研究
汪朝宇等：填料填充型聚合物基导热材料的研究进展
（中国粉体网编辑整理/石语）
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