电子器件散热技术研究(3)
(图中 表示聚合物基体；表示导热填料；黑色曲线表示导热通道)
图1.2 填料在基体中的分布情况
3）填料与基体间的相互作用。当导热填料均匀分布在高分子聚合物中时，填料会被基体所包裹，则填料与基体之间的接触界面上就会产生界面热阻，这会降低复合材料的导热性能。通常采用偶联剂对导热填料表面进行处理或者选用低黏度的聚合物为基体来降低导热填料与基体间的界面热阻[14]。
目前，常见的导热填料在20oC时的导热系数如表1.1所示。若按照导热填料的种类对填充型导热复合材料进行分类，一般可分为以下四类：
1）金属型导热填料，例如Ag，Cu，Al等。丁峰等[15]分别以铜粉，锡粉为填料，并和固化剂一起混合填充到环氧树脂中， 研究发现，当填料的填充体积分数大于30%时，以锡粉填充所得的复合材料的导热系数比含有铜粉的复合材料小的多,这可能是因为铜粉的导热系数远大于锡粉的缘故。且当铜粉的填充体积分数为40%，铜粉粒径在40-60 m时，复合材料的导热系数可达到0.95W/(m﹒K)。
2）金属氧化物型导热填料，例如Al2O3，MgO等。王聪[16]将氧化铝(Al2O3）颗粒填充到环氧树脂中，机械混合且搅拌均匀，形成Al2O3/环氧树脂复合材料，研究表明，当Al2O3颗粒的填充质量分数在40%左右时，复合材料的导热系数迅速上升。且当Al2O3颗粒的填充质量分数达到50%时，复合材料的导热系数为0.68 W/(m﹒K)，远大于环氧树脂的导热系数。
3）氮化物型导热填料，例如AlN，Si3N4，BN等。周柳[17]将经过表面处理的氮化铝(AlN)颗粒和已经稀释好的环氧树脂相混合，进行充分搅拌，固化后形成AlN/环氧树脂复合材料，研究发现，当AlN颗粒的填充体积分数为30%时，复合材料的导热系数可达到0.75 W/(m﹒K)，是环氧树脂基体导热系数的4倍左右。
4）非金属型导热填料，例如石墨，碳纤文，炭黑等。井新利等[18]将含碳量为99%的天然鳞片石墨填充到环氧树脂中形成环氧树脂基复合材料，研究表明，当石墨的填充质量分数为60%时，复合材料的导热系数可达到10 W/(m﹒K)，是环氧树脂基体导热系数的50倍左右。
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