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填充型膠粘劑的熱導率主要取決于樹脂基體、導熱填料及兩者形成的界面，而導熱填料的種類、用量、粒徑、幾何形狀，混雜填充及表面改性等因素均會對膠粘劑的導熱性能產(chǎn)生影響。

1)導熱膠填料的種類和用量

填料種類和用量均會對膠粘劑熱導率產(chǎn)生影響。當填料較少時，填料被基體樹脂完全包裹，絕大多數(shù)填料粒子之間未能直接接觸;此時，膠粘劑基體成為填料粒子之間的熱流障礙，抑制了填料聲子的傳遞，故不論添加何種填料都不能顯著提高膠粘劑的熱導率。隨著填料用量的增加，填料在基體中逐漸形成穩(wěn)定的導熱網(wǎng)絡，此時熱導率迅速增加，并且填充高熱導率填料更有利于提高膠粘劑的熱導率。然而，填料的熱導率過大也不利于體系熱導率的提高。研究表明:當填料與基體樹脂的熱導率之比超過100時，復合材料熱導率的提高并不顯著。

上一個研究實例中顯示的數(shù)據(jù)，用以說明填料的量與傳熱性能的關系。在膠粘劑中添加高導熱填料后，復合材料的熱導率隨填料用量增加而顯著提升。研究表明:當w(人造金剛石SD)=20%(相對于環(huán)氧樹脂EP質量而言)時，熱導率為0.335 W(/ m·K);當w(SD)=50%時，熱導率為1.07 W(/ m·K)，較純樹脂提高了3.5倍;當w(SD)<20%時，體系的熱導率緩慢增加;當w(SD)>20%時，體系的熱導率迅速上升。這是因為當w(SD)>20%時，顆粒之間開始相互接觸，逐漸形成導熱鏈;當w(SD)=50%時，顆粒之間大量接觸，形成導熱網(wǎng)絡，故熱導率顯著提高。

2) 導熱膠填料的粒徑和幾何形狀

當導熱膠填料用量相同時，納米粒子比微米粒子更有利于提高膠粘劑的熱導率。納米粒子的量子效應使晶界數(shù)目增加，從而使比熱容增大且共價鍵變成金屬鍵，導熱由分子(或晶格)振動變?yōu)樽杂呻娮觽鳠?，故納米粒子的熱導率相對更高;同時，納米粒子的粒徑小、數(shù)量多，致使其比表面積較大，在基體中易形成有效的導熱網(wǎng)絡，故有利于提高膠粘劑的熱導率。

對微米粒子而言，填料用量相同時大粒徑的導熱填料比表面積較小，不易被膠粘劑包裹，故彼此連接的概率較大(更易形成有效的導熱通路)，有利于膠粘劑熱導率的提高。

一個具體案例，研究表明:當填料用量相同時，含30 nm 的Al2O3 體系之熱導率相對最高，含20 μm的Al2O3體系之熱導率其次，而含2 μm 的Al2O3 體系之熱導率相對最低。這是因為填料用量相同時，納米粒子的比表面積比微米粒子大，龐大的比表面積使之形成導熱網(wǎng)絡的概率高于微米粒子;對20、2 μm的Al2O3填充體系而言，較小粒徑具有較大的比表面積，與基體接觸的相界面更多，從而更容易被基體包裹，無法形成有效的導熱網(wǎng)絡，故2 μm 的Al2O3 填充體系之熱導率相對最低。

當填料用量相同時，不同幾何形狀的同種填料在基體中形成的導熱網(wǎng)絡概率不同，較大長徑比的導熱填料更易形成導熱網(wǎng)絡，從而更有利于提高基體的熱導率。上數(shù)字，研究表明:當φ(納米級銀線)=26%(相對于環(huán)氧樹脂EP膠粘劑體積而言)時達到滲流閾值，熱導率從5.66 W(/ m·K)增至10.76 W(/ m·K);當φ(納米級銀棒)=28%、φ(納米級銀塊)=38%時達到滲流閾值;長徑比越大滲流閾值越小。與銀棒和銀塊相比，長徑比大的銀線由于其取向性使樹脂體系內(nèi)形成導熱網(wǎng)鏈的概率增加，填料較少時即可達到較高的熱導率。

3) 導熱膠填料的混雜填充

與單一粒徑的填料填充體系相比，不同粒徑大小、同種填料的混雜填充更有利于提高膠粘劑的熱導率。同種填料不同形態(tài)的混雜填充比單一球形填料填充更易獲得高熱導率的膠粘劑。不同種類的填料在適當配比時，混雜填充亦優(yōu)于單一種類填料填充。這歸因于上述混雜填充均較易形成緊密堆積結構，而且混雜填充時高長徑比粒子易在球形顆粒間起到架橋作用，從而減小了接觸熱阻，進而使體系具有相對更高的熱導率。研究表明:當w(AlN)=80%(相對于硅橡膠質量而言)、粒徑分別為15、5 μm時，體系的熱導率分別為1.83、1.54 W(/ m·K);在保證AlN總用量不變、兩種粒徑的顆粒質量比為1∶1時，體系的熱導率為1.85 W(/ m·K)。大小粒徑摻雜比單一粒徑的熱導率高，這是因為大小粒徑摻雜時，小粒徑的顆粒更易填充至大粒徑顆粒的空隙中(致密度增大)，使顆粒之間的接觸更加緊密，填料在基體內(nèi)部的排列密度提高(減小了接觸熱阻)，進而增加了體系的熱導率。

4) 導熱膠填料的表面改性

無機粒子和樹脂基體界面間存在極性差異，致使兩者相容性較差，故填料在樹脂基體中易聚集成團(不易分散)。另外，無機粒子較大的表面張力使其表面較難被樹脂基體所潤濕，相界面間存在空隙及缺陷，從而增大了界面熱阻。因此，對無機填料粒子表面進行修飾，可改善其分散性、減少界面缺陷、增強界面粘接強度、抑制聲子在界面處的散射和增大聲子的傳播自由程，從而有利于提高體系的熱導率。