中国粉体网讯  目前，大多数导热聚合物复合材料的研究都聚焦在高导热填料的研究上，这是因为复合材料导热率的提升主要依靠导热填料的作用。填料的选择对于复合材料导热率至关重要，所以许多研究者致力于开发新型高导热填料。

金属颗粒、碳材料（如石墨烯，单壁/多壁碳纳米管等）虽然具有很高的本征热导率而有利于聚合物导热性能的提高，但这些填料往往在改变导热性能的同时也改变了聚合物的电气绝缘性能，如导致极高的电导率、较高的介电常数而不能应用于兼具高导热、优异绝缘性能的聚合物基复合材料。因此，绝缘领域更多关注的是具有极高本征热导率且良好绝缘性能的陶瓷填料。目前为止，陶瓷填料包括氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化镁、碳化硅等，其中氧化铝、氮化铝、氮化硼是当前主要的陶瓷填料。

常用高导热无机填料的热导率（室温）

氧化铝

氧化铝具有较低的成本及较高电阻率而经常被选为填料使用。虽然与其他颗粒相比，其本征热导率较低，但仍得到了广泛的研究与应用。其中，球形氧化铝因极高的性价比成为目前最常用的陶瓷填料。需要指出的是，一般而言，对于较高热导率的实现，氧化铝的添加量较高，且提升效果有限。

氮化铝（AlN）

与其他导热绝缘填料相比，氮化铝粒子由于具有高导热系数（理论热导率为320Ｗ·ｍ^-1 Ｋ^-1）、高电阻率（电阻率大于10¹⁴Ωｍ）、较低的介电常数和介电损耗、低热膨胀系数（4.4×10^-6Ｋ^-1，与硅相近）和无毒等一系列优良特性而受到广泛研究，成为导热复合材料的的理想填料。

六方氮化硼

六方氮化硼是目前最受关注的陶瓷填料，主要是因为六方氮化硼不仅具有较高的导热系数（理论导热系数600 W/m·K），还具有优异的电绝缘性能。六方氮化硼（h-BN）具有和石墨相似的多层六边形结构，其结构上与石墨烯的差异主要是以氮原子和硼原子交替排列，六方氮化硼的这种结构使得氮原子和硼原子之间受到强烈的SP²共价键的作用，从而赋予氮化硼优异的导热性能。除了具有较高的导热性能，氮化硼还具有很好的热稳定性、较强的机械性、抗氧化性和耐腐蚀性等性能。

（中国粉体网编辑整理/山川）

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