氧化铝导热粉体因其广泛来源和低成本，在聚合物基体中填充量较大，具有很高的性价比，因此成为制造导热硅胶垫片最常用的导热粉体。氧化铝的形态有球形、角形、类球形等，不同的形态对热界面材料的加工性能、应用性能、成本等有不同影响。此外，不同粒径的影响也会在体系中形成一定的孔隙，影响导热界面材料的导热系数。本文将从以下几个方面探讨不同形态、不同粒径的氧化铝导热粉体的搭配工艺，为制备高导热硅胶垫片提供参考。 1. 在相同粒径和添加量下，不同形态氧化铝导热粉体对导热硅胶垫片加工性能的影响选取5μm和45μm的球形、类球形和角形氧化铝，在添加量为75%下测试其对导热硅胶垫片加工粘度的影响。结果显示，相同粒径下，球形氧化铝的加工粘度最小，而角形氧化铝的加工粘度最大；相同形态下，粒径越大，加工粘度越低。这主要是因为球形氧化铝表面能较小，球的表面流动性更好，与基体搅拌成膜更均匀，因此体系粘度更低。而角形氧化铝形态不规则，其颗粒表面能大，颗粒之间更易粘附，导致粘度更大。在相同形态下，粒径越大，吸油值越小。
2. 在相同粒径和不同形态下，不同添加量氧化铝导热粉体对导热硅胶垫片导热性能的影响选取45μm的类球形、球形和角形氧化铝，分别在75%、80%、85%的添加量下测试对导热硅胶垫片导热系数的影响。结果显示，在相同添加量下，75%添加量时，角形氧化铝制备的导热硅胶垫片导热系数较高。而在80%和85%的添加量下，类球形氧化铝制备的导热硅胶垫片导热系数较高。随着添加量的增加，三种形态氧化铝制备的垫片导热系数不断升高。由于角形氧化铝比表面积大，形成的导热网络更多，因此导热效果较好。而类球形氧化铝由于单晶颗粒、转化率高、颗粒表面光滑，导热系数最高。尽管球形氧化铝球形度好，但转化率较低且颗粒表面粗糙，导致导热系数较低。 3. 在相同形态和不同添加量下，氧化铝导热粉体在不同复配比例下对导热硅胶垫片导热性能的影响考虑最佳性价比和粉体颗粒堆积原理，选取45μm球形氧化铝、45μm类球形氧化铝和5μm角形氧化铝以2：2：1、2：1：1、1：2：1、1：1：1的比例复配，分别在80%、85%、90%的添加量下测试对导热硅胶垫片导热系数的影响。结果显示，在相同复配比例下，随着添加量的增加，四种复配粉体填充的垫片导热系数不断增加。这是由于随着粉体添加量的增加，颗粒之间的接触点越多，逐渐形成致密的导热网络，因此导热系数增加。另外，由于类球形氧化铝的转化率高，导热系数高，因此其比例较大，导热硅胶垫片导热系数的提升越明显。 4. 在相同添加量和不同复配比例下，复配氧化铝导热粉体堆积性能的影响选取45μm球形氧化铝、45μm类球形氧化铝和5μm角形氧化铝以2：2：1、2：1：1、1：2：1、1：1：1的比例复配。结果显示，当球形氧化铝、类球形氧化铝与角形氧化铝的比例为1：2：1时，堆积密度最大。这是因为颗粒之间的缝隙被相互填充，空隙小，密度大。氧化铝导热粉体因其良好的导热性能、电绝缘性、高硬度、强耐热性和优良耐磨性等优点，被广泛用作硅橡胶、橡胶、塑料、陶瓷、耐火材料等的填料。然而，为了得到广泛应用，氧化铝导热粉体需要进行表面改性。
氧化铝导热粉体为什么要改性？ 氧化铝导热粉体表面极性高，与高分子材料相容性差，在树脂基体中很难分散均匀，加工难度增大，无法实现大量填充。此外，氧化铝颗粒与树脂表面张力差异导致高分子基体很难润湿颗粒表面，使得二者界面处存在空气间隙，界面热阻增加，使得复合材料的力学性能和导热性能等无法达到预期目标。 因此，必须对氧化铝导热粉体进行表面处理，降低颗粒之间团聚作用，改善导热粉体与树脂基体之间的相容性，提高粉体在树脂基体中的分散性和 制作高导热效率的导热硅胶垫片，关键在于选择合适的导热粉末原料、确定粉体的形态和粒径分布，这是一个多步骤的过程。东超新材在氧化铝和氢氧化铝等领域拥有超过十年的应用研究经验，能够根据客户的具体产品规格、制造工艺和应用需求，提供定制化的导热和阻燃高分子材料解决方案。版权与免责声明：版权归原作者所有，转载仅供学习交流，如有不适请联系我们，谢谢。
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