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摘 要：当前我国的科学技术得到了非常显著的发展，在这一过程中，大功率的电气和电子产品也大量的出现在市面上，在运行的过程中会散发大量的热，如果不能及时的采取有效的措施对其加以控制，就会影响到产品的正常运转，同时还会对产品的寿命产生非常大的影响，甚至还会造成严重的安全隐患。当前导热绝缘高分子材料生产当中最为便捷的方法就是在绝热的高分子材料加入一些导热填料，这种方法可以十分有效的提高导热绝缘材料的热导率，同时这种工艺也更加的简单，对工业化生产也是非常重要的。
关键词：导热填料；热导率；绝缘高分子材料；应用
填充型导热绝缘高分子材料通常就是在普通的绝缘高分子材料当中加入适量的导热填料，借助导热填料之间相互的作用在体系当中会形成与网状或者是链状导热网对其导热的性能进行有效的改进和完善，这种材料在材料合成和加工的过程中会改变分子和链节结构，从而获得导热分子结构，当前，国外的高导热绝缘高分子下料主要是填充型的材料，能够有效的提高绝缘系统自身的导热性能。
1 氮化物填料极其应用分析
氮化物填料中主要由氮化铝、氮化硼和氮化硅等物质，这种物质自身具有非常高的导热率，同时，其还具备非常强的点绝缘性能，和耐高温的特性，所以这种材料也得到了十分广泛的应用。氮化铝通常是以四面体为单位结构所构成的共价键化合物，其自身具备六方晶体，此外在导热系数方面也相对较高，是一种白色或者是灰白色的晶体，这种材料本身具有非常好的力学性能，介电性能下降也不是非常的明显，此外氮化铝在吸潮之后会和水发生分解反应，水解所产生的氢氧化铝会使得导热通路出现中断的问题，这样也就对声子的传递构成了一定不利的影响，所以产品自身的导热率比较低。如果只是采用氮化铝完成填充过程，就能够体现出非常高的导热率，但是体系粘度会呈显著的上升的趋势，这样一来也对其推广和应用产生了较为不利的影响。
氮化硼在结构上是一种六方晶系的层状结构，其在结构上和石墨有着非常强的相似度，热膨胀系数也不是很高，热稳定性很好，但是其在价格上也相对比较高，虽然热导率比较高，填充之后粘度会在短时间之内上升，这样也对材料的应用构成了一定不利的影响。
氮化硅通常就是采用人工合成的方式将硅和氮元素组合到一起的新型材料，这种材料主要有α和β两种类型的晶体，都是六方晶体的形式，因为α-Si3N4的晶体颗粒当中含有晶格应力，自由能比β相更高，因此在稳定性上并不是很好，β-Si3N4结构当中不蹲在晶格应力，所以用这种物质当作填充材料能够形成颗粒网络，这样也就使得热导率有了十分显著的提升，在这样的情况下，其也具备非常好的力学性能，在生产的过程中βSi3N4应用更为广泛。研究人员将纳米氮化硅为热导材料来制作充硅橡胶。制成的橡胶具有非常好的热导性能、物理性能和加工的性能。
2 氧化物填料应用分析
氧化物填料比较常见的有氧化铝、氧化镁、氧化锌等物质。在实际的应用中，其具有非常好的导热能力，电热绝缘的性能也得到了非常显著的改善，氧化物填料主要是采用与氮化物填料相结合的方式来完成绝缘高分子材料的填充处理，这样就可以十分有效的提升材料自身的导热效率，确保电性能具有非常强的稳定性，从而是的生产的成本降到最低的水平。
针状的氧化铝在价格上存在着非常大的优势，但是其填充量不不是很大，在液体硅胶当中，普通的针状氧化铝最大的填充量是300份，所以产品的导热效率会受到一定的限制，球形的氧化铝填充量非常大没在液体硅胶当中，其填充量能够达到600-800份，同时其所得到的产品价格要比其他的方式更高。在研究中发现，采用氧化铝当作导热填充料对环氧树脂进行填充，其填充量达到9成的时候，其所制得的多层线路印制板热导率非常高。
氧化镁的价格低，在空气中易吸潮，增粘性较强，不能大量填充，且耐酸性差，很容易被酸腐蚀，限制了其在酸性环境中的应用。研究人员以MgO（40-325目）为导热填料共混填充聚苯硫醚（PPS），发现MgO填充量为80%时，PPS复合材料的热导率达到3.4W/（m·K），并保持较好的力学性能和电绝缘性能。
氧化锌的粒径及均匀性很好，适合生产导热硅脂，但其热导率偏低，不适合生产高导热产品；质轻，增粘性较强，也不适合灌封。
3 碳化物填料及其应用
碳化物填料主要是碳化硅和碳化硼填料。碳化硅（SiC）是一种共价键很强的化合物，常见的有六方晶系的α-SiC和立方晶系的β-SiC，类似金刚石结构。碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，同时具有热导率高、抗氧化、热稳定性好等优点，在微电子工业中常用于封装材料中。但是碳化硅在合成过程中产生的碳和石墨难以去除，导致产品纯度较低，电导率高，限制了其在绝缘性能要求高的材料中的应用；而且其密度大，在有机硅类胶中易沉淀分层。
研究人员以SiC为导热填料来填充环氧，发现纳米SiC能够促进环氧树脂的固化，SiC粒子更易在树脂体系内部形成导热通路或者导热网链，减少环氧树脂内部空隙率，提高了材料的力学及导热性能。碳化硼（B4C）是一种耐火材料和超硬材料，热导率很高，但价格昂贵，在绝缘高分子材料中应用不是很广泛。还有一些研究人员以碳化硼为导热填料来填充天然橡膠材料，发现碳化硼的加入可以提高天然橡胶的热扩散系数，且天然橡胶的热扩散系数经过老化后也有所提高。
4 混杂填料的应用
将不同种类的填料按一定比例配合使用，可以充分发挥单一填料的特点，由于混杂效应，不但可以提高热导率，还可降低成本。研究人员将BN、AlN、MgO按照3∶2∶5的比例混合，再与聚醚酮、聚酰亚胺的二甲基甲酰胺溶液共混，结果发现模塑物具有较高的导热性能。还有研究人员用不饱和聚酯、固化剂、玻璃纤维、A1N粉末、CaCO3、硅烷偶联剂等混合加工制备成满足电器.外壳使用要求的导热高分子材料，其热导率可提高到1.13W/（mK），且其力学性能也较好。研究人员将不饱和聚醋、固化剂、玻璃纤维、A1N粉末、MgO，CaCO3、硅烷偶联剂等混合，制得材料的热导率为1.13W/（mK），可用于电器设备和仪器外壳。
在导热绝缘高分子材料的成型过程中，温度、压力、时间等因素会影响体系的综合性能，因此需选择合适的工艺方法，使导热绝缘高分子材料的综合性能最优化。
结束语
当前我国的机械、电子和电气等领域都得到了高度的发展，这样一来也就给导热绝缘高分子材料提出了更为严格的要求，热导率高同时在综合性能上也有着上佳表现的导热绝缘高分子材料是未来发展的一个重要的趋势，这类材料的应用会使得我国的很多领域有更好的发展前景。
参考文献
[1]周文英，齐暑华，涂春潮，赵红振，吴波.Al2O3对导热硅橡胶性能的影响[J].合成橡胶工业.2006（06）.
[2]林晓丹，曾幸荣，张金柱，张贞祥，徐迎宾.PPS导热绝缘塑料的制备及性能研究[J].塑料工业.2006（03）.
关键词：导热填料；热导率；绝缘高分子材料；应用
填充型导热绝缘高分子材料通常就是在普通的绝缘高分子材料当中加入适量的导热填料，借助导热填料之间相互的作用在体系当中会形成与网状或者是链状导热网对其导热的性能进行有效的改进和完善，这种材料在材料合成和加工的过程中会改变分子和链节结构，从而获得导热分子结构，当前，国外的高导热绝缘高分子下料主要是填充型的材料，能够有效的提高绝缘系统自身的导热性能。
1 氮化物填料极其应用分析
氮化物填料中主要由氮化铝、氮化硼和氮化硅等物质，这种物质自身具有非常高的导热率，同时，其还具备非常强的点绝缘性能，和耐高温的特性，所以这种材料也得到了十分广泛的应用。氮化铝通常是以四面体为单位结构所构成的共价键化合物，其自身具备六方晶体，此外在导热系数方面也相对较高，是一种白色或者是灰白色的晶体，这种材料本身具有非常好的力学性能，介电性能下降也不是非常的明显，此外氮化铝在吸潮之后会和水发生分解反应，水解所产生的氢氧化铝会使得导热通路出现中断的问题，这样也就对声子的传递构成了一定不利的影响，所以产品自身的导热率比较低。如果只是采用氮化铝完成填充过程，就能够体现出非常高的导热率，但是体系粘度会呈显著的上升的趋势，这样一来也对其推广和应用产生了较为不利的影响。
氮化硼在结构上是一种六方晶系的层状结构，其在结构上和石墨有着非常强的相似度，热膨胀系数也不是很高，热稳定性很好，但是其在价格上也相对比较高，虽然热导率比较高，填充之后粘度会在短时间之内上升，这样也对材料的应用构成了一定不利的影响。
氮化硅通常就是采用人工合成的方式将硅和氮元素组合到一起的新型材料，这种材料主要有α和β两种类型的晶体，都是六方晶体的形式，因为α-Si3N4的晶体颗粒当中含有晶格应力，自由能比β相更高，因此在稳定性上并不是很好，β-Si3N4结构当中不蹲在晶格应力，所以用这种物质当作填充材料能够形成颗粒网络，这样也就使得热导率有了十分显著的提升，在这样的情况下，其也具备非常好的力学性能，在生产的过程中βSi3N4应用更为广泛。研究人员将纳米氮化硅为热导材料来制作充硅橡胶。制成的橡胶具有非常好的热导性能、物理性能和加工的性能。
2 氧化物填料应用分析
氧化物填料比较常见的有氧化铝、氧化镁、氧化锌等物质。在实际的应用中，其具有非常好的导热能力，电热绝缘的性能也得到了非常显著的改善，氧化物填料主要是采用与氮化物填料相结合的方式来完成绝缘高分子材料的填充处理，这样就可以十分有效的提升材料自身的导热效率，确保电性能具有非常强的稳定性，从而是的生产的成本降到最低的水平。
针状的氧化铝在价格上存在着非常大的优势，但是其填充量不不是很大，在液体硅胶当中，普通的针状氧化铝最大的填充量是300份，所以产品的导热效率会受到一定的限制，球形的氧化铝填充量非常大没在液体硅胶当中，其填充量能够达到600-800份，同时其所得到的产品价格要比其他的方式更高。在研究中发现，采用氧化铝当作导热填充料对环氧树脂进行填充，其填充量达到9成的时候，其所制得的多层线路印制板热导率非常高。
氧化镁的价格低，在空气中易吸潮，增粘性较强，不能大量填充，且耐酸性差，很容易被酸腐蚀，限制了其在酸性环境中的应用。研究人员以MgO（40-325目）为导热填料共混填充聚苯硫醚（PPS），发现MgO填充量为80%时，PPS复合材料的热导率达到3.4W/（m·K），并保持较好的力学性能和电绝缘性能。
氧化锌的粒径及均匀性很好，适合生产导热硅脂，但其热导率偏低，不适合生产高导热产品；质轻，增粘性较强，也不适合灌封。
3 碳化物填料及其应用
碳化物填料主要是碳化硅和碳化硼填料。碳化硅（SiC）是一种共价键很强的化合物，常见的有六方晶系的α-SiC和立方晶系的β-SiC，类似金刚石结构。碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，同时具有热导率高、抗氧化、热稳定性好等优点，在微电子工业中常用于封装材料中。但是碳化硅在合成过程中产生的碳和石墨难以去除，导致产品纯度较低，电导率高，限制了其在绝缘性能要求高的材料中的应用；而且其密度大，在有机硅类胶中易沉淀分层。
研究人员以SiC为导热填料来填充环氧，发现纳米SiC能够促进环氧树脂的固化，SiC粒子更易在树脂体系内部形成导热通路或者导热网链，减少环氧树脂内部空隙率，提高了材料的力学及导热性能。碳化硼（B4C）是一种耐火材料和超硬材料，热导率很高，但价格昂贵，在绝缘高分子材料中应用不是很广泛。还有一些研究人员以碳化硼为导热填料来填充天然橡膠材料，发现碳化硼的加入可以提高天然橡胶的热扩散系数，且天然橡胶的热扩散系数经过老化后也有所提高。
4 混杂填料的应用
将不同种类的填料按一定比例配合使用，可以充分发挥单一填料的特点，由于混杂效应，不但可以提高热导率，还可降低成本。研究人员将BN、AlN、MgO按照3∶2∶5的比例混合，再与聚醚酮、聚酰亚胺的二甲基甲酰胺溶液共混，结果发现模塑物具有较高的导热性能。还有研究人员用不饱和聚酯、固化剂、玻璃纤维、A1N粉末、CaCO3、硅烷偶联剂等混合加工制备成满足电器.外壳使用要求的导热高分子材料，其热导率可提高到1.13W/（mK），且其力学性能也较好。研究人员将不饱和聚醋、固化剂、玻璃纤维、A1N粉末、MgO，CaCO3、硅烷偶联剂等混合，制得材料的热导率为1.13W/（mK），可用于电器设备和仪器外壳。
在导热绝缘高分子材料的成型过程中，温度、压力、时间等因素会影响体系的综合性能，因此需选择合适的工艺方法，使导热绝缘高分子材料的综合性能最优化。
结束语
当前我国的机械、电子和电气等领域都得到了高度的发展，这样一来也就给导热绝缘高分子材料提出了更为严格的要求，热导率高同时在综合性能上也有着上佳表现的导热绝缘高分子材料是未来发展的一个重要的趋势，这类材料的应用会使得我国的很多领域有更好的发展前景。
参考文献
[1]周文英，齐暑华，涂春潮，赵红振，吴波.Al2O3对导热硅橡胶性能的影响[J].合成橡胶工业.2006（06）.
[2]林晓丹，曾幸荣，张金柱，张贞祥，徐迎宾.PPS导热绝缘塑料的制备及性能研究[J].塑料工业.2006（03）.