什么是导热填料

导热填料定义就是添加在基体材料中用来增加材料导热系数的填料，常用的导热填料有氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等；其中，尤以微米级氧化铝、硅微粉为主体，纳米氧化铝，氮化物做为高导热领域的填充粉体；而氧化锌大多做为导热膏（导热硅脂）填料用。 
而用在航空、航天、LED、精密电子仪器等特殊领域的高导热填料有纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉、高导热布等。 

不同填料导热系数对比 
一、导热材料的导热系数列表： 
材料名称 导热系数K(w/m.k) 
纤维状碳粉 400-700（沿纤维方向） 
鳞片状碳粉 1500-3000（平面层内导热） 
氧化铍（剧毒） 270 
氮化铝 80~320 
氮化硼 125 -------有文章写60K(w/m.k) 
碳化硅 83.6 -------有文章写170~220K(w/m.k) 
氧化镁 36 
氧化铝 30 
氧化锌 26 
二氧化硅(结晶型) 10 
注：以上数据来自以下3篇论文 
1. 氧化铝在导热绝缘高分子复合材料中的应用，李冰，塑料助剂，2008年第3期，14~16页 
2. 金属基板用高导热胶膜的研究，孔凡旺等，广东生益科技，第十一届覆铜板市场技术研讨会论文集101~106页 
3. 复合绝缘导热胶粘剂的研究，周文英等中国胶粘剂2006年11月第15卷11期，22~25页 
以下部分观点来自期刊论文，部分观点来自广大产品工程师，感谢大家。 
不同填料优缺点分析 
1、氮化铝AlN，优点：导热系数非常高。缺点：价格昂贵，通常每公斤在千元以上；氮化铝吸潮后会与水反应会水解AlN 3H20=Al(OH)3 NH3 ，水解产生的Al(OH)3会使导热通路产生中断，进而影响声子的传递，因此做成制品后热导率偏低。即使用硅烷偶联剂进行表面处理，也不能保证100%填料表面被包覆。单纯使用氮化铝，虽然可以达到较高的热导率，但体系粘度极具上升，严重限制了产品的应用领域。 
2、氮化硼BN，优点：导热系数非常高，性质稳定。缺点：价格很高，市场价从几百元到上千元（根据产品品质不同差别较大），虽然单纯使用氮化硼可以达到较高的热导率，但与氮化铝类似，大量填充后体系粘度极具上升，严重限制了产品的应用领域。 
听说有国外厂商有生产球形BN，产品粒径大，比表面积小，填充率高，不易增粘，价格极高。 
3、碳化硅SiC 优点：导热系数较高。缺点：合成过程中产生的碳及石墨难以去除，导致产品纯度较低，电导率高，不适合电子用胶。密度大，在有机硅类胶中易沉淀分层，影响产品应用。环氧胶中较为适用。 
4、氧化镁MgO 优点：价格便宜。缺点：在空气中易吸潮，增粘性较强，不能大量填充；耐酸性差，一般情况下很容易被酸腐蚀，限制了其在酸性环境下的应用。 
5、α-氧化铝（针状） 优点：价格便宜。缺点：添加量低，在液体硅胶中，普通针状氧化铝的最大添加量一般为300份左右，所得产品导热率有限。 
6、α-氧化铝（球形） 优点：填充量大，在液体硅胶中，球形氧化铝最大可添加到600~800份，所得制品导热率高。 缺点：价格较贵，但低于氮化硼和氮化铝。 
7、氧化锌ZnO 优点：粒径及均匀性很好，适合生产导热硅脂。缺点：导热性偏低，不适合生产高导热产品；质轻，增粘性较强，不适合灌封。 
8、二氧化硅（结晶型） 优点：密度大，适合灌封；价格低，适合大量填充，降低成本。缺点：导热性偏低，不适合生产高导热产品。密度较高，可能产生分层。 
9、纤维状高导热碳粉 优点：导热系数极高，沿纤维方向的导热率是铜的2-3倍，最高可达到700w/mk，同时具有良好的机械性能和优异的导热及辐射散热能力，并且可设计导热取向；缺点：价格昂贵，并且不易与塑料混合。 
10、鳞片状高导热碳粉 优点：导热系数高，粒径在纳米级，填充率高；缺点：堆积密度大，不易加工，价格昂贵（但低于纤维状高导热碳粉）。 
综上，不同填料有各自特点，选择填料时应充分利用各填料的优点，采用几种填料进行混合使用，发挥协同作用，既能达到较高的热导率，又能有效的降低成本，同时保障填料与基体材料的混溶性。