1 填料的(de)導熱機理
  高分子(zǐ)材料本身的(de)熱傳導系數比較小．所以(yǐ)填充型高分子(zǐ)複合材料導熱性能主要(yào / yāo)依賴于(yú)填充物的(de)導熱系數、填充物在(zài)基體中的(de)分布以(yǐ)及與基體的(de)相互作用。填料用量較小時(shí)。填料雖均勻分散于(yú)樹脂中。但彼此間未能形成相互接觸和(hé / huò)相互作用，導熱性提高不(bù)大(dà)；填料用量提高到(dào)某一(yī / yì ／yí)臨界值時(shí)，填料間形成接觸和(hé / huò)相互作用，體系内形成了(le／liǎo)類似網狀或鏈狀結構形态，即形成導熱網鏈。當導熱網鏈的(de)取向與熱流方向一(yī / yì ／yí)緻時(shí)，材料導熱性能提高很快；體系中在(zài)熱流方向上(shàng)未形成導熱網鏈時(shí)，會造成熱流方向上(shàng)熱阻很大(dà)。導緻材料導熱性能很差。制造具有優良綜合性能的(de)導熱材料一(yī / yì ／yí)般有兩種途徑：一(yī / yì ／yí)種是(shì)合成具有高熱導率的(de)結構聚合物；另一(yī / yì ／yí)種是(shì)在(zài)聚合物中填充高導熱性的(de)填料。後者比較常見。一(yī / yì ／yí)般都是(shì)用高導熱性的(de)金屬或無機填料對高分子(zǐ)材料進行填充。氧化鋁通常作爲(wéi / wèi)填料應用于(yú)絕緣導熱高分子(zǐ)複合材料。
  2 氧化鋁的(de)形态及表面處理
  2．1 氧化鋁作爲(wéi / wèi)導熱絕緣材料的(de)特點
  具有導熱電絕緣性能的(de)填料很少．常見的(de)幾種及其熱導率分别見表1。實驗研究證明，當填料與基體熱導率之(zhī)比大(dà)于(yú)100時(shí)。提高填料導熱系數已意義不(bù)大(dà)。這(zhè)就(jiù)意味着應用電絕緣填料如AlzO3，、MgO、BeO、A1N等可制備具有較高導熱性能的(de)電絕緣複合材料。與其他(tā)填料相比，氧化鋁，的(de)導熱率不(bù)高，但是(shì)其價格較低，來(lái)源較廣，填充量較大(dà)，常用作絕緣導熱聚合物的(de)填料。氧化鋁，通常單獨使用或與其他(tā)填料昆合使用。
  3 氧化鋁在(zài)導熱絕緣材料中的(de)應用
  氧化鋁常用作絕緣導熱聚合物的(de)填料，廣泛應用于(yú)導熱塑料、導熱橡膠、導熱粘合劑、導熱塗料。
  3．1 導熱塑料
  麥堪成等研究表明加人(rén)氧化鋁使聚丙烯(PP)的(de)導熱系數提高，且AlzO3／PP複合材料的(de)導熱系數随氧化鋁用量增加而(ér)提高。加入第3組分Cu、ZnO、A1和(hé / huò)石墨，進一(yī / yì ／yí)步提高氧化鋁複合材料的(de)導熱系數。用接枝PP作爲(wéi / wèi)基體的(de)複合材料導熱性能比PP的(de)高，但接枝PP與PP共混物作爲(wéi / wèi)基體的(de)複合材料的(de)導熱系數反而(ér)低于(yú)PP的(de)導熱數。
  3．2 導熱橡膠
  汪倩等人(rén)研究了(le／liǎo)氧化鋁、SiC兩類導熱填料以(yǐ)及填料的(de)粒徑分布對室溫硫化矽橡膠和(hé / huò)矽酯的(de)導熱性能和(hé / huò)粘度的(de)影響。結果發現選用不(bù)同粒徑的(de)SiC和(hé / huò)氧化鋁，導熱填料對體系填充可得到(dào)高導熱性室溫硫化矽橡膠和(hé / huò)矽酯，且工藝性能良好。潘大(dà)海等以(yǐ)聚二甲基矽氧烷爲(wéi / wèi)基礎膠，以(yǐ)氮化矽、氮化鋁和(hé / huò)氧化鋁，爲(wéi / wèi)導熱填料，制備了(le／liǎo)填充型雙組分室溫硫化(RTV一(yī / yì ／yí)2)導熱矽橡膠。研究了(le／liǎo)填料氮化矽／氧化鋁或氮化鋁／氧化鋁并用對RTV一(yī / yì ／yí)2矽橡膠導熱性能、加工性能及力學性能的(de)影響。結果表明，當填料的(de)總體積分數爲(wéi / wèi)45％時(shí) 對于(yú)氮化矽／氧化鋁填充體系，随着體系中氧化鋁體積分數的(de)增加，RTV一(yī / yì ／yí)2導熱矽橡膠的(de)熱導率先升後降，拉伸強度先增後減，而(ér)斷裂伸長率則呈逐漸升高的(de)趨勢，基料的(de)黏度先減後增。Wang等用不(bù)同粒徑的(de)A120，與SiC并用，在(zài)室溫下填充矽橡膠，填料總量爲(wéi / wèi)55份時(shí)，混煉膠具有較低的(de)黏度，硫化後矽橡膠的(de)熱導率爲(wéi / wèi)1．48 W／(m·K)。另外，加大(dà)填料的(de)用量且控制其粒徑分布．可制得熱導率爲(wéi / wèi)2 W／(m-K)的(de)室溫硫化矽橡膠。
  唐明明021在(zài)研究中發現随着微米氧化鋁填充份數的(de)增加，SBR的(de)熱導率增大(dà)，但其加工性能和(hé / huò)物理力學性能下降；用矽烷偶聯劑KH一(yī / yì ／yí)570，KH一(yī / yì ／yí)550，A一(yī / yì ／yí)151和(hé / huò)钛酸酯偶聯劑TM—S105處理後的(de)微米A1 0，填充劑對導熱橡膠的(de)導熱性能的(de)影響不(bù)顯著；在(zài)相同填充量下，采用納米A1203 填充比用微米Al203，填充的(de)導熱橡膠具有更好導熱性能和(hé / huò)物理力學性能；在(zài)合适的(de)比例下，納米氧化鋁與微米氧化鋁混合填充的(de)導熱橡膠其導熱效果優于(yú)單純使用微米粒子(zǐ)填充的(de)橡膠。張立群[131等人(rén)系統研究了(le／liǎo)不(bù)鏽鋼短纖維、片狀石墨、短碳纖維、鋁粉、Al20，粉等5種導熱填料對天然橡膠(NR1爲(wéi / wèi)基質的(de)複合材料的(de)靜态導熱性能、動态溫升、物理力學性能的(de)影響。結果表明氧化鋁可以(yǐ)明顯提高NR的(de)靜态導熱系數，并且用量越高，導熱系數越大(dà)。氧化鋁填充的(de)NR動态溫升仍高于(yú)對比膠料，且實驗時(shí)間越長．溫升越高。
  3-3 導熱絕緣塗料
  周文英l以(yǐ)環氧改性有機矽樹脂爲(wéi / wèi)基體，氮化矽、氧化鋁混合填料爲(wéi / wèi)導熱粒子(zǐ)制備了(le／liǎo)導熱絕緣塗料。在(zài)4O％總填料用量及氧化鋁占總用量的(de)2O％時(shí)，塗層獲得最大(dà)熱導率1．25 W／(m·K)，此用量下拉仲性能及斷裂延伸率下降，室溫附着力達572．2 N／cm ．塗層介電常數5．7．體積和(hé / huò)表面電阻率分别爲(wéi / wèi)3x10 Q·cm和(hé / huò)4．3x10 Q，塗層可長期在(zài)200℃下使用，顯示出(chū)良好的(de)電絕緣性。與不(bù)使用導熱填料的(de)環氧改性有機矽樹脂塗層相比具有較高的(de)傳熱能力。
  3．4 絕緣導熱膠粘劑
  張曉輝等分别用SiC、A1N、A1 0 填充環氧膠粘劑．發現填料份數存在(zài)一(yī / yì ／yí)臨界點，将臨界點歸因于(yú)材料内部有效導熱網絡的(de)建立。由于(yú)SiC價格低，熱導率高，填充份數爲(wéi / wèi)53．9％時(shí)，熱導率爲(wéi / wèi)4．234 W／(m·K)，力學性能較好。王鐵如等将Al203、BN加入到(dào)環氧樹脂中制成導熱絕緣膠。章文捷等研究了(le／liǎo)A1 0，、A1N混合填充的(de)有機矽灌封料，制得了(le／liǎo)熱導率達O．89 W／(m·K)的(de)灌封料。周文等以(yǐ)增韌的(de)酚醛環氧樹脂爲(wéi / wèi)基體樹脂．以(yǐ)1：4：3質量比組成的(de)A1N、B4C、A120 混雜粒子(zǐ)爲(wéi / wèi)導熱填料，制備了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)新型絕緣導熱膠粘劑。發現填料用量爲(wéi / wèi)40％時(shí)膠粘劑的(de)熱導率爲(wéi / wèi)0．99 W／(m·K)．熱阻爲(wéi / wèi)O．7O℃／W，介電常數6，體積電阻率4．6×1O Q·cm，擊穿電壓達12 kV／mm，20 ℃，200℃．250 ℃下的(de)剪切強度分别爲(wéi / wèi)13．0 MPa．10．0 MPa．5．65 MPa。研究結果表明該膠具備良好的(de)電絕緣及力學性能，可以(yǐ)長期在(zài)150 oc下使用，與不(bù)加導熱填料的(de)相同膠粘劑相比，具有良好的(de)導熱能力。譚茂林用氧化鋁，填充有機矽改性環氧樹脂測得100 ℃時(shí)的(de)導熱系數爲(wéi / wèi)O．64 W/(m．K)
  4 結語
  氧化鋁常用作絕緣導熱聚合物的(de)填料，廣泛應用于(yú)導熱塑料、導熱橡膠、導熱粘合劑、導熱塗料．但納米氧化鋁的(de)應用報道(dào)不(bù)多。唐明明發現在(zài)相同填充量下，采用納米氧化鋁，填充比用微米氧化鋁，填充的(de)導熱橡膠具有更好導熱性能和(hé / huò)物理力學性能。随着納米複合技術的(de)發展，可以(yǐ)預見納米氧化鋁，的(de)研究、納米氧化鋁與聚合物基體複合新技術的(de)開發和(hé / huò)應用等将成爲(wéi / wèi)今後的(de)研究方向。