導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究進(jìn)展

徐建林，王程程，牛磊，張建斌，居春艷（蘭州理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，蘭州 730050）

導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究進(jìn)展

徐建林，王程程，牛磊，張建斌，居春艷
（蘭州理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，蘭州 730050）

介紹了聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的概況，闡述了常用基體材料與導(dǎo)熱填料各自的特點，討論分析了其導(dǎo)熱機(jī)理和導(dǎo)熱理論模型，綜述了該類復(fù)合材料的研究進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。最后，展望了導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料研究與應(yīng)用前景及發(fā)展趨勢。

導(dǎo)熱；絕緣；復(fù)合材料；綜述；研究進(jìn)展；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會對產(chǎn)品設(shè)備的性能要求越來越高。在一些工作溫度要求嚴(yán)格的工況中，設(shè)備或材料的散熱問題成為影響其使用性能和壽命的關(guān)鍵問題。如大功率電子產(chǎn)品、電動機(jī)等設(shè)備，常常因工作溫度過高導(dǎo)致性能惡化和壽命縮短的現(xiàn)象。在要求散熱和絕緣的場合，采用導(dǎo)熱絕緣材料是解決問題的一個有效途徑。盡管金屬材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，但其絕緣性能不盡人意，無法滿足該類產(chǎn)品的需求；聚合物材料具有較好的電絕緣性能，但其導(dǎo)熱性過低，也無法滿足使用要求。對于無機(jī)非金屬材料，其有較好的導(dǎo)熱性能和絕緣性能，但加工成型性較差，限制了其應(yīng)用范圍。復(fù)合材料性能的可設(shè)計性，為研發(fā)新型導(dǎo)熱絕緣材料提供了一個新的途徑。因此，導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究和開發(fā)，及其應(yīng)用范圍的拓展成為目前導(dǎo)熱材料領(lǐng)域研究與生產(chǎn)關(guān)注的焦點。

1　聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料概況

聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料主要由聚合物與金屬氧化物、氮化物等無機(jī)粒子通過混合改性制備而成。其中，聚合物基體材料賦予了復(fù)合材料高絕緣性、優(yōu)良的力學(xué)性能和成型性能等特性；無機(jī)填料則賦予復(fù)合材料較高的導(dǎo)熱性能和絕緣性能等。該類復(fù)合材料材料兼具了導(dǎo)熱、絕緣、優(yōu)良的力學(xué)性能和成型性能等特性，可滿足導(dǎo)熱絕緣工況下產(chǎn)品對材料性能的要求。正因為如此，聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料成為目前市場的新寵兒，其需求量不斷大幅攀升，成為導(dǎo)熱絕緣材料的主力軍。

1.1基體材料

聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料常用聚酰胺（PA）6、聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）等材料作為基體材料，也有采用PA46，PA66，聚苯硫醚（PPS），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）等材料的情況。這些基體材料作為發(fā)展歷史較長的工程應(yīng)用型材料，它們具有優(yōu)良的力學(xué)性能、較好的耐磨性、自潤滑性能、耐腐蝕性能以及加工成型性能，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位，并在生活中得到廣泛的應(yīng)用［1］。近年來，PA類和聚酯類材料的改性及應(yīng)用也得到人們廣泛關(guān)注，為了提高PA類和聚酯類材料的物理及化學(xué)性能，擴(kuò)大其在生活中的應(yīng)用領(lǐng)域，可以采用各種改性方法提高材料的性能，已經(jīng)開發(fā)出一系列綜合性能優(yōu)良的改性類新材料。

1.2填料粒子

作為復(fù)合材料導(dǎo)熱填料的物質(zhì)有多種，一般常用的材料是金屬填料，如銅、鋁、鐵、鋅、鎳和銀等金屬。其中，鋁由于具有相對較高的導(dǎo)熱系數(shù)、低的密度和高填充率等因素，是首選的金屬填料［2］。盡管，金屬填料具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，填充量較低時，就可使復(fù)合材料具有較高的導(dǎo)熱性，成為長期以來使用廣泛的導(dǎo)熱填料，但該類填料降低了材料的絕緣性能，因此，在散熱絕緣的場合，該類填料無法滿足使用要求。為此，目前主要采用無機(jī)粒子來代替金屬填料。無機(jī)粒子填料主要為金屬氧化物和金屬氮化物，常見的有氮化硅、氮化硼（BN）、氮化鋁（AlN）、碳化硅（SiC）、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅、氧化鋁（Al2O3）和氧化鉍等無機(jī)填料。無機(jī)填料電絕緣性能優(yōu)良，價格低廉，來源廣泛，但與金屬填料相比，導(dǎo)熱性能遜色，為此，要實現(xiàn)優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，通常采用高填充量的方式來實現(xiàn)［3］。氮化物填料是無機(jī)填料中導(dǎo)熱性能和絕緣性能都比較優(yōu)異的一類填料，如氮化硅、氮化硼和氮化鋁等，是導(dǎo)熱絕緣填料中優(yōu)先選擇的填料，但實際中，該類填料價格昂貴，一般只是少量添加，即其作為輔助填料與其它填料共同添加來實現(xiàn)復(fù)合材料導(dǎo)熱絕緣性能的提高。

2　導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料導(dǎo)熱機(jī)理及模型研究

2.1導(dǎo)熱機(jī)理

聚合物材料的導(dǎo)熱性能與金屬材料和無機(jī)非金屬材料相比要低的多。聚合物材料通常為飽和體系，材料的導(dǎo)熱主要靠聲子來進(jìn)行，而聚合物的分子鏈較長，分子鏈之間容易發(fā)生纏結(jié)，且分子量巨大，導(dǎo)致其結(jié)晶度較低，使材料的導(dǎo)熱性能下降。相比金屬材料來講，由于其無自由電子運(yùn)動，其導(dǎo)熱性能通常僅為金屬材料的0.1%～0.2%。相比無機(jī)非金屬材料來講，由于結(jié)晶度較低，其導(dǎo)熱性能通常僅為無機(jī)非金屬材料的1%～2%。實際上，無機(jī)非金屬材料存在晶體型和非晶體型，其導(dǎo)熱性能差異也較大，且晶體型材料的導(dǎo)熱性能還受缺陷晶體的作用有所降低［4］。

對填充型聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料而言，由于其基體中填充了大量的導(dǎo)熱絕緣填料，其導(dǎo)熱性能主要依賴于聚合物基體和填料之間的協(xié)同作用來實現(xiàn)。當(dāng)填料比例相對較低時，填料被包覆在聚合物基體內(nèi)，粒子之間不能接觸，兩相界面形成熱阻，阻礙熱量的傳遞，此時導(dǎo)熱性能受制于聚合物基體的導(dǎo)熱性能；隨著填料含量的增加，導(dǎo)熱粒子相互接觸，在基體內(nèi)部形成一定的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)——導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，熱量可沿著導(dǎo)熱網(wǎng)鏈傳遞，可顯著提升復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，這也是目前普遍認(rèn)可的一種導(dǎo)熱機(jī)理。在此狀況下，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能主要取決于填料自身的導(dǎo)熱性，但也受填料形狀、填料種類、粒徑大小、組分構(gòu)成等因素的影響［5］。提高復(fù)合材料導(dǎo)熱性能主要有兩個途徑：一是促使材料內(nèi)部導(dǎo)熱網(wǎng)鏈的形成，例如可采用提高填料含量、改變填料粒子形狀以及采用不同粒徑的填料復(fù)配使用等方法來實現(xiàn)；二是降低界面熱阻，即減小聲子擴(kuò)散過程中的散射，一般常采用改性劑對材料表面進(jìn)行改性的方法來實現(xiàn)。

2.2導(dǎo)熱模型的研究

影響聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的因素是多方面的，但科學(xué)準(zhǔn)確地預(yù)測該類材料的導(dǎo)熱性能對其設(shè)計與應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)作用。目前，各國研究者相繼提出了一些可預(yù)測導(dǎo)熱性能的理論模型，但大部分理論模型是針對特定的復(fù)合材料體系建立的，其應(yīng)用范圍受到一定的限制。其中，可用于二元復(fù)合材料體系的模型居多，然而，在這類模型中，常常隨著填料在復(fù)合材料中含量的增加，預(yù)測結(jié)果會產(chǎn)生較大的偏差［6］。常見的主要預(yù)測模型有Maxwell模型［7］、Nielsen-Lewis模型［8］和Agari模型［9］。

Maxwell模型是一種較為常見的導(dǎo)熱模型，該模型可用于預(yù)測均一球型填料填充復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)，但Maxwell模型僅適用低填充量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜20%）且分散均勻的二元復(fù)合材料體系。Zhao Chunbao等［10］以BN為導(dǎo)熱填料，制備了氰酸樹脂/環(huán)氧樹脂基導(dǎo)熱復(fù)合材料，并對其導(dǎo)熱性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)BN質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10%時，實測結(jié)果與Maxwell模型計算結(jié)果基本吻合，但當(dāng)BN質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過10%時，實測結(jié)果與預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生了較大的誤差。

Nielsen-Lewis模型為半理論模型，該模型主要將填料粒子的形狀、填料粒子在復(fù)合材料中的聚集類型和取向方式對體系導(dǎo)熱性能的影響統(tǒng)籌考慮。

Agari模型認(rèn)為當(dāng)填料填充量較高時，填充粒子之間相互接觸，形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，并考慮了聚合物形態(tài)以及基體材料的結(jié)晶度和晶體尺寸等因素的影響［11］。

Mu Qiuhong等［12］在制備甲基乙烯基硅橡膠/ZnO導(dǎo)熱復(fù)合材料時，分別采用Nielsen-Lewis和Agari模型計算復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，并與實測結(jié)果相對比。結(jié)果表明，當(dāng)填料體積分?jǐn)?shù)低于10%時，兩種模型的計算值能很好地與實測值相吻合；當(dāng)填料體積分?jǐn)?shù)超過10%時，且隨著填充量的增加，Nielsen-Lewis模型計算值與實測值出現(xiàn)了一定程度的偏離，且偏離程度逐漸增大，而Agari模型的計算值與實測值始終保持著較高的吻合。由此可見，Agari模型可較好地預(yù)測高填充量下聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。

導(dǎo)熱性能的預(yù)測模型還很多，但是，目前還沒有一個模型能夠做到廣泛地、精確地預(yù)測，這主要與填料粒子在聚合物基體中分散的隨機(jī)性與復(fù)雜性有關(guān)，各種模型在建立時，對一些條件進(jìn)行了簡化與理想化處理，所以要想建立統(tǒng)一的、精確的預(yù)測模型將是一個任重道遠(yuǎn)的任務(wù)。而建立具體的、有針對性的預(yù)測模型成為當(dāng)前解決導(dǎo)熱性能預(yù)測的一個有效途徑。

3　導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究進(jìn)展

在20世紀(jì)70年代末期，國外就開始了導(dǎo)熱高分子材料的研究，到80年代中期，開始對導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料進(jìn)行研究。如T. Kavlsson等對高導(dǎo)熱多膠粉云母帶展開了研究，實現(xiàn)了其在電動機(jī)上的應(yīng)用，并獲得專利［13］。此后，隨著研發(fā)的深入，國外在研究成果和產(chǎn)品方面都具有較高的水品和性能，技術(shù)總體上處于國際領(lǐng)先水平。如福井大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在高熔體流動速率的聚丙烯中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29%的大粒徑（7～10 μm）的BN時，制備的復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能最好，其導(dǎo)熱系數(shù)為2.0 W/（m·K）［14］。S. Choi等［15］以硅烷偶聯(lián)劑改性后的環(huán)氧樹脂為基體，以不同粒徑的Al2O3（粒徑0.5 μm和10 μm）和AlN（粒徑0.1 μm和10 μm）為導(dǎo)熱填料，制備了導(dǎo)熱復(fù)合材料。研究結(jié)果表明，當(dāng)填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58%，10 μm的AlN和0.5 μm的Al2O3質(zhì)量比為7∶3時，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)到3.408 W/（m·K）；當(dāng)填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58%，0.1 μm的AlN和10 μm的Al2O3質(zhì)量比為7∶3時，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)到2.842 W/（m·K）。這些研究表明，當(dāng)采用不同的復(fù)合體系時，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能會產(chǎn)生差異。

同時，研究的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也不斷推進(jìn)，一些大型集團(tuán)公司已經(jīng)形成了一些成熟的產(chǎn)品，如DSM，Albis，Cool Polymer，Ticona，Laticonther，LNP，Ovation Polymers等公司［16］。荷蘭的DSM公司推出了以PA46為基體的各種高性能導(dǎo)熱產(chǎn)品，其中Stanyl TC產(chǎn)品以PA46為基體，其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到8～14 W/（m·K），主要應(yīng)用在散熱外殼、散熱器及LED塑料包裝方面。此外，該公司還生產(chǎn)以PPS，PC等為基體的耐高溫材料。美國的Cool Polymer公司2000年成功開發(fā)了導(dǎo)熱塑料產(chǎn)品，并建立了生產(chǎn)線，生產(chǎn)的D5506 （LCD），E5101 （PPS基體），E3603 （PA46基體），E4505 （PC基體）和D5108 （PPS基體）等產(chǎn)品具有較高的導(dǎo)熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)為10～20 W/（m·K），產(chǎn)品可用于板插件、散熱器、基板、LED模板和反射器等方面。

我國對聚合物導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究相對較晚，起步于20世紀(jì)90年代末期。當(dāng)時，主要對高導(dǎo)熱多膠粉云母帶和高導(dǎo)熱半導(dǎo)體填充膠開展了研究［13］。隨著研究的深入，目前，研究已經(jīng)拓展到眾多類型的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。在聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料中，基體主要以PA類、聚酯類、PC等材料為主，也有選用PPS，ABS等力學(xué)性能較好的材料。如孫芳等［17］采用熔融共混法制備了一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，該材料以PA6為基體，以兩種不同粒徑的Al2O3（6 μm 和35～40 μm）以及AlN （15 μm）為復(fù)配填料。研究表明，當(dāng)AlN填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，兩種粒徑的Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5%時，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.06 W/（m·K）。程亞飛等［18］以PA6為基體，以采用KH-550改性的鱗片狀石墨、SiC晶須、Al2O3為填料，在不同比例的填料復(fù)配下，通過擠出成型制得PA基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，并對其性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明，當(dāng)混合填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，石墨∶SiC∶Al2O3質(zhì)量比為2∶1∶3時，復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.407 W/（m·K），且體積電阻率為1.03×1011Ω·cm，材料具有良好的絕緣性。

國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的導(dǎo)熱絕緣材料逐步成熟，市場規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。主要企業(yè)有深圳卓尤、佛山寶利瑪以及東莞兆科等公司。深圳卓尤集團(tuán)生產(chǎn)的TPP系列導(dǎo)熱塑料已投放于市場，產(chǎn)品有PAKCOOL TPP-8130，TPP-7130，TPP6130-EX等種類，主要應(yīng)用于LED及電子行業(yè)，該系列產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)1.5～1.7 W/（m·K）。寶利瑪公司成功研發(fā)出PPS導(dǎo)熱塑料，其板間導(dǎo)熱系數(shù)為2 W/（m·K），板內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)為18 W/（m·K）。該材料如果應(yīng)用在導(dǎo)熱塑料燈杯方面，可滿足最大瓦數(shù)為9 W的LED燈的應(yīng)用。東莞兆科公司開發(fā)的TIF系列超薄硅膠墊片，具有較好的導(dǎo)熱性、絕緣性以及阻燃性，導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)1.5～6.5 W/（m·K），阻燃性可達(dá)UL 94 V-0級別。

由于國內(nèi)導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究起步較晚，在材料的研發(fā)和應(yīng)用上，與國外相比仍有較大的差距，尤其在具有較高導(dǎo)熱性能的復(fù)合材料的研究上目前還處于實驗室研究階段，無法實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。為提高材料的導(dǎo)熱性能，國內(nèi)企業(yè)目前主要通過提高填充量來滿足材料的需求，然而，較高的填充量對材料的力學(xué)性能產(chǎn)生較大的影響，尤其會降低材料的韌性；此外，通過化學(xué)或物理方式來獲得本征型導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備工藝較為復(fù)雜，操作步驟繁瑣，難度較大，還處于實驗室研究階段。國內(nèi)導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備目前幾乎全部采用熔融共混法，盡管該法簡單易行，制造成本低，但填料在基體中的分散均勻性無法有效保證，致使材料的導(dǎo)熱性受到影響；再者，國內(nèi)產(chǎn)品通常采用單一的導(dǎo)熱填料，如Al2O3、氧化鎂和氧化硅等，若采用成本較高的導(dǎo)熱填料，如BN，SiC和AlN等，會使產(chǎn)品的成本增加，失去市場競爭力，因此，對新型導(dǎo)熱填料的開發(fā)以及多分組導(dǎo)熱填料的復(fù)配研究與應(yīng)用顯得尤為重要。

4　導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1LED照明領(lǐng)域的應(yīng)用

LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展使得市場對具有高導(dǎo)熱性以及絕緣性能的復(fù)合材料需求也越來越大。聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料可應(yīng)用于LED散熱片、LED熱傳導(dǎo)材料、支架以及LED燈座等方面。該類材料的應(yīng)用可滿足LED燈高導(dǎo)熱性和絕緣性的要求，有效地降低LED燈的使用溫度，提高其使用壽命。此外，該類材料具有較好的設(shè)計自由度和成型性能，所制造的LED燈具具有質(zhì)輕、美觀等特點。如陳兵等［19］采用FloEFD軟件對聚合物基導(dǎo)熱絕緣材料代替鋁合金作LED燈具外殼的可行性進(jìn)行了模擬，并采用DSM的Stanyl TC115材料（高導(dǎo)熱PA46）為基體，設(shè)計并制備了塑包鋁燈具外殼，并對其進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，導(dǎo)熱絕緣材料的應(yīng)用不僅提高了材料導(dǎo)熱性能，同時也降低了加工難度，提高了安全性，降低了生產(chǎn)成本。

4.2電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用

過去，電子封裝材料主要采用無機(jī)導(dǎo)熱絕緣材料，但隨著電子產(chǎn)品集成技術(shù)的發(fā)展，電子器件的數(shù)量和密集程度越來越高，傳統(tǒng)的無機(jī)導(dǎo)熱絕緣封裝材料由于自身性能的限制和難成型性，已無法滿足現(xiàn)代集成電子產(chǎn)品封裝的使用要求。如Intel芯片、電路板涂層以及智能手機(jī)在高頻率工作下，電子原件的溫度會急劇上升，導(dǎo)致使用壽命急劇降低［20］。聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料不僅封裝工藝簡單，且適用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，不僅可將產(chǎn)品工作時產(chǎn)生的熱量散出，延長其使用壽命，同時具有很高的絕緣性能，可確保電子產(chǎn)品使用的安全性。

4.3汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著汽車工業(yè)的輕量化、美觀化、安全節(jié)能等要求的提高，聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用也逐漸增加。如在汽車油箱蓋、油管線卡、發(fā)動機(jī)周邊等零部件方面，以玻璃纖維增強(qiáng)的PA系列導(dǎo)熱塑料由于較高的設(shè)計自由度和質(zhì)輕的特點得到很好的應(yīng)用［21］。

4.4發(fā)電機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用

高壓發(fā)電機(jī)工作時產(chǎn)生的熱量如果不及時散出，會嚴(yán)重影響電機(jī)的工作效率。早期我國大多數(shù)發(fā)電機(jī)采取空氣冷卻散熱，由于空氣的導(dǎo)熱性很小，因此極大地限制了發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量。導(dǎo)熱絕緣材料的應(yīng)用不僅提高了導(dǎo)熱性能，同時由于基體為聚合物，有效提升了材料的絕緣性能，使復(fù)合材料具有較高的體積電阻率和擊穿電壓，因此，該類材料在高電壓大功率的電機(jī)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

5　展望

當(dāng)前，科技的發(fā)展使得聚合物基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景，極大地促進(jìn)了導(dǎo)熱絕緣材料的研發(fā)、生產(chǎn)和市場應(yīng)用，但目前該類復(fù)合材料中填料填充量較高，使得復(fù)合材料力學(xué)性能急劇下降，同時由于填料粒徑較小，表面能較高，在基體內(nèi)部分散不均勻，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，因此新型導(dǎo)熱填料的開發(fā)以及復(fù)合材料的分散性問題是亟需解決的問題。對此，可以從填料的選擇、改性及其改性工藝、制備工藝的優(yōu)化等方面入手，嘗試選用新型導(dǎo)熱填料，選擇合適的改性劑及改性條件對填料進(jìn)行表面改性，并通過添加玻璃纖維、橡膠彈性體等增強(qiáng)材料的方法，在提高導(dǎo)熱和絕緣性能的同時，也改善材料的力學(xué)性能、阻燃性能及耐熱性，優(yōu)異的綜合性能將是導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的發(fā)展趨勢。

［1］ 郭赫楠，等.工程塑料應(yīng)用，2014，42（9）：106-110. Guo Henan，et al. Engineering Plastics Application，2014，42（9）：106-110.

［2］ 李名英，等.材料導(dǎo)報，2013，27（1）：80-84. Li Mingying，et al. Materials Review，2013，27（1）：80-84.

［3］ 王璞玉，等.材料導(dǎo)報，2010，24（5）：108-111. Wang Puyu，et al. Materials Review，2010，24（5）：108-111.

［4］ 鄒文奇，等.高分子材料科學(xué)與工程，2015，31（7）：178-183. Zou Wenqi，et al. Polymer Materials Science and Engineering，2015，31（7）：178-183.

［5］ Li Minghui，et al. Materials and Design，2013，51（5）：257-261.

［6］ 李攀敏，等.電子元件與材料，2011，30（11）：26-29. Li Panmin，et al. Electronic Components and Materials，2011，30（11）：26-29.

［7］ 李珺鵬，等.材料導(dǎo)報，2012，26（2）：69-72. Li Junpeng，et al. Materials Review，2012，26（2）：69-72.

［8］ Shin Y K，et al. Ceramics International，2012，39 （1）：569-573.

［9］ 肖善雄，等.廣東化工，2012，34（2）：5-8. Xiao Shanxiong，et al. Guangdong Chemical Industry，2012，34（2）：5-8.

［10］ Zhao Chunbao，et al. Advanced Materials Research，2014，893：259-262.

［11］ Jung J，et al. Thermochimica Acta，2010，499（1-2）：8-14.

［12］ Mu Qiuhong，et al. Polymer Composites，2007，28（2）：125-130.

［13］ 董阜敏，等.電子技術(shù)，2009（1）：5-8. Dong Fumin，et al. Electrical Engineering，2009（1）：5-8.

［14］ Cheewawuttipong W，et al. Energy Procedia，2013，34：808-817.

［15］ Choi S，et al. Composites Part B：Engineering，2013，51（51）：140-147.

［16］ 金榮福，等.工程塑料應(yīng)用，2011，39（10）：100-102. Jin Rongfu，et al. Engineering Plastics Application，2011，39（10）：100-102.

［17］ 孫芳，等.塑料工業(yè)，2015，43（1）：117-120. Sun Fang，et al. China Plastics Industry，2015，43（1）：117-120.

［18］ 程亞飛，等.功能材料，2013，44（5）：748-751. Cheng Yafei，et al. Journal of Functional Materials，2013，44（5）：748-751.

［19］ 陳兵.通信電源技術(shù)，2015，32（4）：101-105. Chen Bing. Telecom Power Technology，2015，32（4）：101-105.

［20］ 秦麗麗，等.高分子材料科學(xué)與工程，2013，29（9）：175-178. Qin Lili，et al. Polymer Materials Science And Engineering，2013，29（9）：175-178.

［21］ 楊挺.化工新型材料，2013，41（5）：1-5. Yang Ting. New Chemical Materials，2013，41（5）：1-5.

Research Progress on Thermal Conductivity and Electrical Insulation Composites

Xu Jianlin， Wang Chengcheng， Niu Lei， Zhang Jianbin， Ju Chunyan
（College of Materials Science and Engineering， Lanzhou University of Technology， Lanzhou 730050， China）

The general situation of thermal conductivity and electrical insulation composites was introduced. The characteristics of common matrix material and thermal conductive filler were described respectively. Then，thermal conductive models and thermal conducting mechanism of the composites were discussed. Furthermore，research progress and application status of the composites were reviewed. Finally，the research and application foreground and development trends of thermal conductivity and electrical insulation composites were prospected as well.

thermal conductivity；electrical insulation；composite；review；research progress；application

TB332

A

1001-3539（2016）08-0120-04

10.3969/j.issn.1001-3539.2016.08.026

聯(lián)系人：徐建林，博士，教授/博導(dǎo)，主要從事材料制備、微結(jié)構(gòu)與性能等方面的研究

2016-05-10