1 填料的导热机理(lǐ)
  高分(fēn)子材料本身的热传导系数比较小(xiǎo)．所以填充型高分(fēn)子复合材料导热性能(néng)主要依赖于填充物(wù)的导热系数、填充物(wù)在基體(tǐ)中(zhōng)的分(fēn)布以及与基體(tǐ)的相互作(zuò)用(yòng)。填料用(yòng)量较小(xiǎo)时。填料虽均匀分(fēn)散于树脂中(zhōng)。但彼此间未能(néng)形成相互接触和相互作(zuò)用(yòng)，导热性提高不大；填料用(yòng)量提高到某一临界值时，填料间形成接触和相互作(zuò)用(yòng)，體(tǐ)系内形成了类似网状或链状结构形态，即形成导热网链。当导热网链的取向与热流方向一致时，材料导热性能(néng)提高很(hěn)快；體(tǐ)系中(zhōng)在热流方向上未形成导热网链时，会造成热流方向上热阻很(hěn)大。导致材料导热性能(néng)很(hěn)差。制造具(jù)有(yǒu)优良综合性能(néng)的导热材料一般有(yǒu)两种途径：一种是合成具(jù)有(yǒu)高热导率的结构聚合物(wù)；另一种是在聚合物(wù)中(zhōng)填充高导热性的填料。后者比较常见。一般都是用(yòng)高导热性的金属或无机填料对高分(fēn)子材料进行填充。氧化铝通常作(zuò)為(wèi)填料应用(yòng)于绝缘导热高分(fēn)子复合材料。
  2 氧化铝的形态及表面处理(lǐ)
  2．1 氧化铝作(zuò)為(wèi)导热绝缘材料的特点
  具(jù)有(yǒu)导热電(diàn)绝缘性能(néng)的填料很(hěn)少．常见的几种及其热导率分(fēn)别见表1。实验研究证明，当填料与基體(tǐ)热导率之比大于100时。提高填料导热系数已意义不大。这就意味着应用(yòng)電(diàn)绝缘填料如AlzO3，、MgO、BeO、A1N等可(kě)制备具(jù)有(yǒu)较高导热性能(néng)的電(diàn)绝缘复合材料。与其他(tā)填料相比，氧化铝，的导热率不高，但是其价格较低，来源较广，填充量较大，常用(yòng)作(zuò)绝缘导热聚合物(wù)的填料。氧化铝，通常单独使用(yòng)或与其他(tā)填料昆合使用(yòng)。
  3 氧化铝在导热绝缘材料中(zhōng)的应用(yòng)
  氧化铝常用(yòng)作(zuò)绝缘导热聚合物(wù)的填料，广泛应用(yòng)于导热塑料、导热橡胶、导热粘合剂、导热涂料。
  3．1 导热塑料
  麦堪成等研究表明加人氧化铝使聚丙烯(PP)的导热系数提高，且AlzO3／PP复合材料的导热系数随氧化铝用(yòng)量增加而提高。加入第3组分(fēn)Cu、ZnO、A1和石墨，进一步提高氧化铝复合材料的导热系数。用(yòng)接枝PP作(zuò)為(wèi)基體(tǐ)的复合材料导热性能(néng)比PP的高，但接枝PP与PP共混物(wù)作(zuò)為(wèi)基體(tǐ)的复合材料的导热系数反而低于PP的导热数。
  3．2 导热橡胶
  汪倩等人研究了氧化铝、SiC两类导热填料以及填料的粒径分(fēn)布对室温硫化硅橡胶和硅酯的导热性能(néng)和粘度的影响。结果发现选用(yòng)不同粒径的SiC和氧化铝，导热填料对體(tǐ)系填充可(kě)得到高导热性室温硫化硅橡胶和硅酯，且工(gōng)艺性能(néng)良好。潘大海等以聚二甲基硅氧烷為(wèi)基础胶，以氮化硅、氮化铝和氧化铝，為(wèi)导热填料，制备了填充型双组分(fēn)室温硫化(RTV一2)导热硅橡胶。研究了填料氮化硅／氧化铝或氮化铝／氧化铝并用(yòng)对RTV一2硅橡胶导热性能(néng)、加工(gōng)性能(néng)及力學(xué)性能(néng)的影响。结果表明，当填料的总體(tǐ)积分(fēn)数為(wèi)45％时 对于氮化硅／氧化铝填充體(tǐ)系，随着體(tǐ)系中(zhōng)氧化铝體(tǐ)积分(fēn)数的增加，RTV一2导热硅橡胶的热导率先升后降，拉伸强度先增后减，而断裂伸長(cháng)率则呈逐渐升高的趋势，基料的黏度先减后增。Wang等用(yòng)不同粒径的A120，与SiC并用(yòng)，在室温下填充硅橡胶，填料总量為(wèi)55份时，混炼胶具(jù)有(yǒu)较低的黏度，硫化后硅橡胶的热导率為(wèi)1．48 W／(m·K)。另外，加大填料的用(yòng)量且控制其粒径分(fēn)布．可(kě)制得热导率為(wèi)2 W／(m-K)的室温硫化硅橡胶。
  唐明明021在研究中(zhōng)发现随着微米氧化铝填充份数的增加，SBR的热导率增大，但其加工(gōng)性能(néng)和物(wù)理(lǐ)力學(xué)性能(néng)下降；用(yòng)硅烷偶联剂KH一570，KH一550，A一151和钛酸酯偶联剂TM—S105处理(lǐ)后的微米A1 0，填充剂对导热橡胶的导热性能(néng)的影响不显著；在相同填充量下，采用(yòng)纳米A1203 填充比用(yòng)微米Al203，填充的导热橡胶具(jù)有(yǒu)更好导热性能(néng)和物(wù)理(lǐ)力學(xué)性能(néng)；在合适的比例下，纳米氧化铝与微米氧化铝混合填充的导热橡胶其导热效果优于单纯使用(yòng)微米粒子填充的橡胶。张立群[131等人系统研究了不锈钢短纤维、片状石墨、短碳纤维、铝粉、Al20，粉等5种导热填料对天然橡胶(NR1為(wèi)基质(zhì)的复合材料的静态导热性能(néng)、动态温升、物(wù)理(lǐ)力學(xué)性能(néng)的影响。结果表明氧化铝可(kě)以明显提高NR的静态导热系数，并且用(yòng)量越高，导热系数越大。氧化铝填充的NR动态温升仍高于对比胶料，且实验时间越長(cháng)．温升越高。
  3-3 导热绝缘涂料
  周文(wén)英l以环氧改性有(yǒu)机硅树脂為(wèi)基體(tǐ)，氮化硅、氧化铝混合填料為(wèi)导热粒子制备了导热绝缘涂料。在4O％总填料用(yòng)量及氧化铝占总用(yòng)量的2O％时，涂层获得最大热导率1．25 W／(m·K)，此用(yòng)量下拉仲性能(néng)及断裂延伸率下降，室温附着力达572．2 N／cm ．涂层介電(diàn)常数5．7．體(tǐ)积和表面電(diàn)阻率分(fēn)别為(wèi)3x10 Q·cm和4．3x10 Q，涂层可(kě)長(cháng)期在200℃下使用(yòng)，显示出良好的電(diàn)绝缘性。与不使用(yòng)导热填料的环氧改性有(yǒu)机硅树脂涂层相比具(jù)有(yǒu)较高的传热能(néng)力。
  3．4 绝缘导热胶粘剂
  张晓辉等分(fēn)别用(yòng)SiC、A1N、A1 0 填充环氧胶粘剂．发现填料份数存在一临界点，将临界点归因于材料内部有(yǒu)效导热网络的建立。由于SiC价格低，热导率高，填充份数為(wèi)53．9％时，热导率為(wèi)4．234 W／(m·K)，力學(xué)性能(néng)较好。王铁如等将Al203、BN加入到环氧树脂中(zhōng)制成导热绝缘胶。章文(wén)捷等研究了A1 0，、A1N混合填充的有(yǒu)机硅灌封料，制得了热导率达O．89 W／(m·K)的灌封料。周文(wén)等以增韧的酚醛环氧树脂為(wèi)基體(tǐ)树脂．以1：4：3质(zhì)量比组成的A1N、B4C、A120 混杂粒子為(wèi)导热填料，制备了一新(xīn)型绝缘导热胶粘剂。发现填料用(yòng)量為(wèi)40％时胶粘剂的热导率為(wèi)0．99 W／(m·K)．热阻為(wèi)O．7O℃／W，介電(diàn)常数6，體(tǐ)积電(diàn)阻率4．6×1O Q·cm，击穿電(diàn)压达12 kV／mm，20 ℃，200℃．250 ℃下的剪切强度分(fēn)别為(wèi)13．0 MPa．10．0 MPa．5．65 MPa。研究结果表明该胶具(jù)备良好的電(diàn)绝缘及力學(xué)性能(néng)，可(kě)以長(cháng)期在150 oc下使用(yòng)，与不加导热填料的相同胶粘剂相比，具(jù)有(yǒu)良好的导热能(néng)力。谭茂林用(yòng)氧化铝，填充有(yǒu)机硅改性环氧树脂测得100 ℃时的导热系数為(wèi)O．64 W/(m．K)
  4 结语
  氧化铝常用(yòng)作(zuò)绝缘导热聚合物(wù)的填料，广泛应用(yòng)于导热塑料、导热橡胶、导热粘合剂、导热涂料．但纳米氧化铝的应用(yòng)报道不多(duō)。唐明明发现在相同填充量下，采用(yòng)纳米氧化铝，填充比用(yòng)微米氧化铝，填充的导热橡胶具(jù)有(yǒu)更好导热性能(néng)和物(wù)理(lǐ)力學(xué)性能(néng)。随着纳米复合技(jì )术的发展，可(kě)以预见纳米氧化铝，的研究、纳米氧化铝与聚合物(wù)基體(tǐ)复合新(xīn)技(jì )术的开发和应用(yòng)等将成為(wèi)今后的研究方向。