“导热填料“介绍大全及优缺点分析

peter58

作者： 上海百图高新材料 Peter

目前在有机硅领域所使用的导热材料多数为氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等。
  Z2 N7 b+ e$ d! v; {# e9 Y. Z      尤其是以微米氧化铝、硅微粉为主体，纳米氧化铝，氮化物做为高导热领域的填充粉体；而氧化锌大多做为导热膏（导热硅脂）填料用。
0 K- {4 d8 P$ w+ B6 _; d一、导热材料的导热系数列表：
材料名称        导热系数K(w/m.k)
氧化铍 （有毒）         270         
5 q, W3 ^3 _/ [$ {5 W氮化铝                  80~320                     
! T! g- G: I) p氮化硼                  125  -------有文章写60K(w/m.k)
碳化硅                  83.6 -------有文章写170~220K(w/m.k) ，个人表示怀疑，导热这么好的话，就完全没有BN和AlN的市场了  
氧化镁                  36
9 o/ k6 Y3 u% D; E" v- d氧化铝                  30
氧化锌                  26
8 _- L5 I: z; A8 R$ D8 S8 o二氧化硅 (结晶型)      10
4 y+ f- k  n5 N# q! Y; l5 w% E, j
4 v0 A3 n/ a) f0 b2 ^4 G0 _8 Y  |注：以上数据来自以下3篇论文
1. 氧化铝在导热绝缘高分子复合材料中的应用，李冰，塑料助剂，2008年第3期，14~16页
2. 金属基板用高导热胶膜的研究，孔凡旺等，广东生益科技，第十一届覆铜板市场技术研讨会论文集 101~106页
3. 复合绝缘导热胶粘剂的研究，周文英等 中国胶粘剂 2006年11月第15卷11期，22~25页

5 ~) l$ N3 A  l4 k以下部分观点来自期刊论文，部分观点来自广大产品工程师，感谢大家。
# K; b' O" {. j5 A8 b
优缺点分析：
8 }/ I4 B, w  A: W# a: x1、氮化铝AlN，优点：导热系数非常高。缺点：价格昂贵，通常每公斤在千元以上；氮化铝吸潮后会与水反应会水解AlN+3H20=Al(OH)3+NH3 ，水解产生的Al(OH)3会使导热通路产生中断，进而影响声子的传递，因此做成制品后热导率偏低。即使用硅烷偶联剂进行表面处理，也不能保证100%填料表面被包覆。单纯使用氮化铝，虽然可以达到较高的热导率，但体系粘度极具上升，严重限制了产品的应用领域。
2、氮化硼BN，优点：导热系数非常高，性质稳定。缺点：价格很高，市场价从几百元到上千元（根据产品品质不同差别较大），虽然单纯使用氮化硼可以达到较高的热导率，但与氮化铝类似，大量填充后体系粘度极具上升，严重限制了产品的应用领域。
* K3 Q" y3 E* E2 \* K% a     听说有国外厂商有生产球形BN，产品粒径大，比表面积小，填充率高，不易增粘，价格极高。
/ t+ C" e+ X# p* e3、碳化硅SiC  优点：导热系数较高。缺点：合成过程中产生的碳及石墨难以去除，导致产品纯度较低，电导率高，不适合电子用胶。密度大，在有机硅类胶中易沉淀分层，影响产品应用。环氧胶中较为适用。
4、氧化镁MgO  优点：价格便宜。缺点：在空气中易吸潮，增粘性较强，不能大量填充；耐酸性差，一般情况下很容易被酸腐蚀，限制了其在酸性环境下的应用。
5、α-氧化铝 （针状）  优点：价格便宜。 缺点：添加量低，在液体硅胶中，普通针状氧化铝的最大添加量一般为300份左右，所得产品导热率有限。
6、α-氧化铝（球形）  优点：填充量大，在液体硅胶中，球形氧化铝最大可添加到600~800份，所得制品导热率高。  缺点：价格较贵，但低于氮化硼和氮化铝。
+ Z( L: U# `8 L4 @7、氧化锌ZnO         优点：粒径及均匀性很好，适合生产导热硅脂。缺点：导热性偏低，不适合生产高导热产品；质轻，增粘性较强，不适合灌封。
5 R8 V# j6 ?3 q& N% G  u8、石英粉（结晶型）  优点：密度大，适合灌封；价格低，适合大量填充，降低成本。缺点：导热性偏低，不适合生产高导热产品。密度较高，可能产生分层。
   
    综上，不同填料有各自特点，选择填料时应充分利用各填料的优点，采用几种填料进行混合使用，发挥协同作用，既能达到较高的热导率，又能有效的降低成本，同时保障填料与有机硅基体的混溶性。
   
    本人才疏学浅，欢迎批评指正，一定虚心接受！
氧化铝在导热绝缘高分子复合材料中的应用.pdf (86.3 KB, 下载次数: 0)

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/ U; g$ m. @! P' r' `9 }" p' |1 \* N 国内外高导热主绝缘材料的现状及发展动向.pdf (847.81 KB, 下载次数: 0)

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导热绝缘高分子复合材料中填料的研究进展.pdf (166.08 KB, 下载次数: 0)

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" A% o7 K5 Y$ y9 U: s) H 金属基板用高导热胶膜的研究(精华).pdf (333.52 KB, 下载次数: 1, 售价: 2 个胶币)

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caisenqun

胶友纳米氧化铝用过.还行

kerxy206

没有用过，过来看看

fenru

用过几种 氮化物没怎么用过

cheney1127

新人，下载过来看看