聚氨酯体系如何提高导热系数改性表面处理氧化铝粉末

文章出处：产品百科责任编辑：东莞东超新材料科技有限公司发表时间：2022-11-01

　　随着集成技术和微封装技术的成熟，电子产品向小型化和微型化方向发展，工作时产生的热量会迅速积累、增加。导热散热效果是保证电子产品可以高可靠性正常工作的一个重要因素，而导热系数的大小衡量了散热效果的好坏。高分子材料本身的热导率很低，通过改变材料分子和链节结构获得特殊物理结构或具有完整结晶性的本征型导热材料的方法工艺复杂，操作难度大，成本高，不适合大规模生产和应用。东超新材料小编浅谈一下聚氨酯体系如何提高导热系数改性表面处理氧化铝粉末，其中的原理又是怎样的呢？

聚氨酯的导热系数随其填充量增大而升高。用量在200份之前，导热系数增加缓慢；200~500份时，导热系数增长迅速，之后又趋于缓慢。氧化铝填充量低于200份时，填充量较少，氧化铝粒子被聚氨酯包围，彼此间相互孤立，无法形成导热链，故热导率增加很缓慢。随导热粒子量增加，粒子堆积趋于紧密，通过导热粒子间的传热路径比率增大，此时导热粒子彼此间大部分已搭接连通，传热速率加快，热导率明显增大。

高于500份时，导热通路增加不明显，粒子用量的影响已不起主要作用，此时小粒径氧化铝由于比表面积较大，与基材形成的界面层占有相当大的比重。这样，氧化铝填充量的增加一方面对提高导热系数有帮助，另一方面增加的界面层会形成阻碍，量越大，阻碍效应越强。并且当填充量达到700份时，对材料加工性能和力学性能的负面影响较大。大粒径氧化铝填充量≤600份时，随着填充量的增加，导热系数一直保持一个相对稳定的速率不断提高。这是因为大粒径氧化铝的填充可以在聚氨酯基材中快速地形成导热路径。

填充量＞600份，导热系数增加变缓，这是因为填充量过大时，加工过程中氧化铝在基材中的分散均匀性变差，填充量在100~400份时，填充聚氨酯的导热系数明显高于的；填充量在400~500份时，大、小粒径填充聚氨酯的导热系数相当；填充量在500~700份时，小粒径氧化铝填充聚氨酯的导热系数稍高于大粒径填充。

这是基材中导热通道的形成数量与界面层阻碍效应相互作用的结果。大小粒径不同用量氧化铝对聚氨酯热导系数的影响可以从其复合材料的内部结构找到原因，用其填充的复合聚氨酯材料扫描电镜照片。在低填料用量下，导热粒子被基材树脂分割、包裹，相互接触几率少，导热通路少；而在高填料用量下，导热粒子堆积紧密，相互接触，形成了导热通路，使热流沿热阻很小的填料通过，而不是穿过高热阻的聚氨酯层。故在高含量填料时，聚氨酯复合材料的导热系数会显著升高。而根据能量最低原理，在二元体系中，传热主要依靠低热导率基材内部的导热粒子形成的导热通路来进行。

小粒径低填充量时，氧化铝具有较大的比表面积，这样与基材接触的相界面就较大，同等填料用量下，小粒子被基材包裹程度更大。相反，大粒子由于粒径较大，与基体的相界面积相对较小，彼此间容易接触，更容易形成稳定的导热通道。高填充量时，大、小粒径的氧化铝粒子堆积已很紧密，此时材料导热系数与填料堆积度相关，而大粒径氧化铝更容易存在间隙，小粒径堆积更紧密，所以小粒径氧化铝填充的导热系数更高。

大粒径低填充量时，氧化铝填充聚氨酯制备导热材料的导热系数高于小粒径填充；高填充量时，小粒径氧化铝填充高于大粒径填充。在极限填充范围内（600质量份），材料的导热系数是导热通道的形成数量与界面层阻碍效应相互作用的结果。采用大小粒径的氧化铝按一定比例复配，可减少填料间隙，提高填料堆积性，利于导热通道的形成，进一步提高复合材料的导热系数。用偶联剂处理氧化铝粒子对聚氨酯复合材料的导热性能有一定的影响，但不显著，选择合适的用量，可提高填料与基材的亲和力，从而提高导热性能。

通过以上的简单介绍，相信大家对聚氨酯体系如何提高导热系数改性表面处理氧化铝粉末有一定的了解，大家对聚氨酯体系导热粉、如聚氨酯导热灌封胶想了解更多，欢迎致电东超新材料18145876528，有专业人员为您解答哦。

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