摘要：綜述了使用陶瓷填料（如氮化硼、氧化鋁等）提高有機(jī)硅基熱界面材料（導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱硅橡膠墊片及導(dǎo)熱硅凝膠）導(dǎo)熱性能的研究進(jìn)展。此外，還總結(jié)了導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱硅凝膠滲油性，導(dǎo)熱硅橡膠墊片柔軟性的研究進(jìn)展。

隨著碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，近幾年新能源汽車(chē)發(fā)展迅速。新能源汽車(chē)動(dòng)力電池在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，若不及時(shí)將熱量散出，會(huì)對(duì)電池周?chē)?a href="http://www.tea-pigment.com/tags/84.html">電子元器件造成損害，從而影響電池單元使用壽命。另外，隨著電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高，其功耗和發(fā)熱量劇增，這對(duì)電子元器件的穩(wěn)定性、可靠性等造成了嚴(yán)重的影響。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，電子元器件溫度每升高２℃，其可靠性就會(huì)下降１０％。解決散熱較普遍的方法是加裝散熱基板或熱沉，但發(fā)熱元件與熱沉連接不夠緊密導(dǎo)致界面存在大量的熱阻，使散熱效果大幅度降低，而熱界面材料（ＴＩＭ）可以有效地解決界面熱阻問(wèn)題。

ＴＩＭ指夾在發(fā)熱元件與熱沉中間，能降低兩電子元器件產(chǎn)生的接觸熱阻的一類(lèi)材料。由于熱沉和發(fā)熱元件的表面粗糙，二者實(shí)際接觸面積只有散熱器底座面積的１０％，其余均為空氣間隙，而空氣的熱導(dǎo)率很低［僅為０.０２３Ｗ／（ｍ·Ｋ）］，界面處的空隙極大地降低了散熱效率。使用ＴＩＭ可以排除界面處的空氣，在電子元件和散熱器間建立起有效的熱傳導(dǎo)通道，從而降低接觸熱阻，使散熱器的作用得到充分發(fā)揮。常用的ＴＩＭ有導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱粘膠、導(dǎo)熱帶、相變材料和焊錫類(lèi)等。ＴＩＭ中常用的陶瓷填料有氮化硼（ＢＮ）、氮化鋁（ＡｌＮ）、氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）、氧化鋁（Ａｌ２Ｏ３）、氧化鋅（ＺｎＯ）、碳化硅（ＳｉＣ）等。有機(jī)硅材料由于具有優(yōu)異的耐高低溫性、阻燃絕緣、化學(xué)惰性和優(yōu)良的可加工性等優(yōu)點(diǎn)在ＴＩＭ中得到廣泛應(yīng)用，而陶瓷填料即使在高填充量下，也幾乎不影響ＴＩＭ的電絕緣性能，更適合應(yīng)用在電子、電氣等領(lǐng)域。因此，本文主要介紹了添加陶瓷填料的導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱硅橡膠墊片及導(dǎo)熱硅凝膠的研究進(jìn)展。

１ 有機(jī)硅基熱界面材料的導(dǎo)熱原理

當(dāng)材料一端的溫度比另一端高時(shí)，熱量就會(huì)從熱端自動(dòng)地傳向冷端，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為熱傳導(dǎo)。固體材料的導(dǎo)熱主要是通過(guò)晶格振動(dòng)的格波（聲子和光子）和自由電子的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。金屬熱傳導(dǎo)是以電子導(dǎo)熱為主，非金屬熱傳導(dǎo)是以晶格振動(dòng)為主，如陶瓷材料的導(dǎo)熱主要為聲子導(dǎo)熱，高溫時(shí)有光子導(dǎo)熱。高分子材料一般沒(méi)有自由電子，在其使用溫度下不會(huì)發(fā)生明顯的光子導(dǎo)熱，其主要導(dǎo)熱機(jī)制是通過(guò)分子與分子碰撞的聲子熱傳導(dǎo)，因而熱導(dǎo)率很低，往往通過(guò)添加高熱導(dǎo)率的填料來(lái)改善其導(dǎo)熱性能。

對(duì)于導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱硅橡膠墊片及導(dǎo)熱硅凝膠等填充型復(fù)合ＴＩＭ，其熱導(dǎo)率主要取決于所添加導(dǎo)熱填料的種類(lèi)、形貌、含量以及填料在有機(jī)硅材料中的分散狀態(tài)。當(dāng)導(dǎo)熱填料含量較低時(shí)，填料粒子在有機(jī)硅材料中是彼此孤立的，粒子之間相互接觸較少，并不能形成有效的聲子傳播通路，對(duì)提高有機(jī)硅材料的導(dǎo)熱性能貢獻(xiàn)不大。只有當(dāng)導(dǎo)熱填料的含量增大到某一值時(shí)，填料粒子之間彼此相互接觸并相互作用形成有效的聲子傳播導(dǎo)熱通路，此時(shí)有機(jī)硅材料由熱的不良導(dǎo)體向熱的良導(dǎo)體轉(zhuǎn)變，此時(shí)的填料含量值稱(chēng)為“逾滲值”。在實(shí)際研究中，為了獲得較高的熱導(dǎo)率，需盡可能獲得較多的導(dǎo)熱通路。

２ 導(dǎo)熱硅脂的研究進(jìn)展

導(dǎo)熱硅脂（也稱(chēng)為導(dǎo)熱膏）是最早廣泛使用的ＴＩＭ材料之一，具有熱阻抗低和無(wú)需交聯(lián)等優(yōu)點(diǎn)。它一般以硅油為基體，加入導(dǎo)熱填料及其它助劑，經(jīng)混合加工制成。近幾年導(dǎo)熱硅脂的研究集中在提高導(dǎo)熱性能以及減少滲油等問(wèn)題上。

２.１導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱性的研究進(jìn)展

Ａｌ２Ｏ３具有較高的熱導(dǎo)率［３０Ｗ／（ｍ·Ｋ）］，低熱膨脹系數(shù)，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和絕緣性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在ＴＩＭ研究中使用廣泛。陳世容等人以甲基硅油為基體，加入Ａｌ２Ｏ３、高導(dǎo)熱陶瓷粉制備導(dǎo)熱硅脂，研究了填料類(lèi)型、粒徑、處理方法及不同粒徑搭配等因素對(duì)導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱、黏度等的影響。研究結(jié)果顯示：在填料用量相同時(shí)，不同粒徑復(fù)配的Ａｌ２Ｏ３制得的導(dǎo)熱硅脂的熱導(dǎo)率優(yōu)于單一粒徑Ａｌ２Ｏ３制得的導(dǎo)熱硅脂。這是因?yàn)椴煌剑粒欤玻希硰?fù)配時(shí)，小粒徑Ａｌ２Ｏ３可以填充在大粒徑Ａｌ２Ｏ３空隙中，使填料堆積更加緊密，形成更多導(dǎo)熱通路。選用合適的表面處理劑處理Ａｌ２Ｏ３可以改善其與硅油之間的相容性，降低導(dǎo)熱硅脂的黏度。該研究中得到的較佳工藝配方為：在１００份甲基硅油中加入１６００份Ａｌ２Ｏ３和５０份高導(dǎo)熱陶瓷粉，其硅脂熱導(dǎo)率可達(dá)４.１４Ｗ／（ｍ·Ｋ），油離度為０.１％。

紀(jì)冠丞等人以Ａｌ２Ｏ３為主體填料，與ＢＮ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４和ＳｉＣ組成復(fù)合導(dǎo)熱填料，并將復(fù)合導(dǎo)熱填料用硬脂酸鋅乳液進(jìn)行包覆改性，再與二甲基硅油混合制備絕緣導(dǎo)熱硅脂。研究發(fā)現(xiàn)，填料粉體以１０μｍ以下的中小粒徑為主，易形成致密的填料堆積結(jié)構(gòu)，添加量可達(dá)到９０％以上，該絕緣導(dǎo)熱硅脂熱導(dǎo)率最高可達(dá)６.０５Ｗ／（ｍ·Ｋ），１ＭＨｚ下的介電常數(shù)為５.０～５.４，體積電阻率為１.０７×１０１３～２.８７×１０１３Ω·ｃｍ。

２.２導(dǎo)熱硅脂滲油性的研究進(jìn)展

導(dǎo)熱硅脂中的硅油在使用過(guò)程中會(huì)通過(guò)緩慢移動(dòng)脫離粉體，導(dǎo)致硅脂粉化，在震動(dòng)、顛簸等外力作用下從工作元件中掉落，從而影響電子元器件的使用情況，因而需要開(kāi)發(fā)高抗油分離的導(dǎo)熱硅脂，其中改變硅脂基體結(jié)構(gòu)可以有效改善導(dǎo)熱硅脂滲油問(wèn)題。

陳冉冉等人以自制長(zhǎng)鏈烷基改性硅油和含氟碳長(zhǎng)鏈改性硅油作為基體，以片狀ＢＮ和類(lèi)球狀ＡｌＮ為填料制得低遷移絕緣導(dǎo)熱硅脂。結(jié)果顯示：引入長(zhǎng)支鏈增加硅油分子鏈纏結(jié)，可以改善基礎(chǔ)油在涂覆面上的接觸角，從而降低導(dǎo)熱硅脂的遷移。使用γ?氨丙基三乙氧基硅烷對(duì)片狀ＢＮ和類(lèi)球狀ＡｌＮ進(jìn)行表面改性，并利用二者之間的協(xié)同作用與改性硅油一起可以制得低分油量的導(dǎo)熱絕緣硅脂，其熱導(dǎo)率為２.５１Ｗ／（ｍ·Ｋ），體積電阻率為３.１×１０１５Ω·ｃｍ，擊穿電壓為１０.１ｋＶ／ｍｍ，分油量為０.０９９％。林旭鋒等人以甲基ＭＱ硅樹(shù)脂、二羥基聚二甲基硅氧烷和甲基三丁酮肟基硅烷制備１０７硅橡膠接枝甲基ＭＱ硅樹(shù)脂的接枝組合物，再添加ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ等制備導(dǎo)熱硅脂。研究顯示：采用５００份接枝組合物、４００份ＢＮ、２０００份Ａｌ２Ｏ３、１０００份ＺｎＯ、２００份六甲基二硅氮烷制備的導(dǎo)熱硅脂性能最好，熱導(dǎo)率為３.１Ｗ／（ｍ·Ｋ），體積電阻率為３×１０１３Ω·ｃｍ，油離度僅為０.０２％。

３ 導(dǎo)熱硅橡膠墊片的研究進(jìn)展

導(dǎo)熱硅橡膠墊片是以硅橡膠為基體，添加高導(dǎo)熱填料及助劑經(jīng)硫化形成軟質(zhì)、彈性較好的片狀ＴＩＭ，使用方便且返修時(shí)可整片移除。導(dǎo)熱硅橡膠制備過(guò)程中需要交聯(lián)，能避免導(dǎo)熱硅脂存在的滲油、粉化等問(wèn)題，還能起到減震、絕緣及密封的作用，滿足電子產(chǎn)品超薄和小型化的需求。近幾年導(dǎo)熱硅橡膠的研究集中在提高導(dǎo)熱性能以及改善其柔軟性等問(wèn)題方面。

３.１導(dǎo)熱硅橡膠導(dǎo)熱性的研究進(jìn)展

ＢＮ具有類(lèi)似石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)，由于存在具有不同電負(fù)性的Ｂ和Ｎ原子，而具有部分離子特性和電絕緣性。因此，ＢＮ及其衍生物具有優(yōu)異的介電和導(dǎo)熱性能。另外，ＢＮ獨(dú)特的結(jié)構(gòu)利于發(fā)生取向。Ｆａｎｇ等人采用冰模板法制備了３Ｄ?ＢＮ?ＺｎＯ支架，通過(guò)聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ）預(yù)聚物真空滲透到支架中并固化制備了ＰＤＭＳ／３Ｄ?ＢＮ?ＺｎＯ復(fù)合材料。由于六方氮化硼（ｈ?ＢＮ）片的優(yōu)異取向，基于冰模板法制備的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率比簡(jiǎn)單共混制備的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率高得多。基于相同的ｈ?ＢＮ片含量，進(jìn)一步引入原位燒結(jié)形成的ＺｎＯ顆粒（質(zhì)量分?jǐn)?shù)２.７％）可使ＰＤＭＳ／３Ｄ?ＢＮ?ＺｎＯ的熱導(dǎo)率達(dá)到１.４５Ｗ／（ｍ·Ｋ），比ＰＤＭＳ／３Ｄ?ＢＮ的熱導(dǎo)率提高７０.６％，而且ＰＤＭＳ／３Ｄ?ＢＮ?ＺｎＯ填料總量更低。這是因?yàn)椋冢睿项w粒位于ｈ?ＢＮ片之間，構(gòu)建了更多的導(dǎo)熱路徑，在有效聲子傳播路徑的形成中發(fā)揮了重要作用，可以協(xié)同提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性。

Ｘｕｅ等人制備了甲基乙烯基硅橡膠（ＳＲ）／垂直取向ＢＮ的復(fù)合材料（ＳＲ／ＡＢＮ），并對(duì)其導(dǎo)熱性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究發(fā)現(xiàn)：垂直取向的ＢＮ在ＳＲ基體中構(gòu)建了有效的垂直導(dǎo)熱通道，ＳＲ／ＡＢＮ表現(xiàn)出比無(wú)取向ＳＲ／ＢＮ更高的透面熱導(dǎo)率。當(dāng)取向ＢＮ含量為１５０份時(shí)，ＳＲ／ＡＢＮ１５０的體積電阻率高于１０１６Ω·ｃｍ，透面熱導(dǎo)率達(dá)到５.４Ｗ／（ｍ·Ｋ），分別是ＳＲ／ＢＮ１５０和純ＳＲ的６.３倍和３３倍。此外，表面熱紅外分析表明，ＳＲ／ＡＢＮ在加熱和冷卻過(guò)程中具有良好的傳熱能力。

Ｈｕ等人使用剪切取向和分層堆垛的方法制備了具有高法向面熱導(dǎo)率和足夠柔軟的硅橡膠基復(fù)合材料。利用硅橡膠（ＳｉＲ）的高溫硫化特性，將未硫化的高水平取向的ＢＮ／ＳｉＲ薄膜逐層堆疊，在硫化過(guò)程中薄膜之間形成緊密的化學(xué)鍵，有利于提高整體力學(xué)性能。當(dāng)ＳｉＲ中填充６０％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）ＢＮ薄片時(shí)，垂直取向ＢＮ／ＳｉＲ的法向面熱導(dǎo)率可達(dá)７.６２Ｗ／（ｍ·Ｋ），且仍保持優(yōu)異的柔韌性（斷裂伸長(zhǎng)率１０５.１％）和低模量（０.６４ＭＰａ）。為了驗(yàn)證取向ＢＮ／ＳｉＲ作為ＴＩＭ在電子器件熱管理中的潛在能力，Ｈｕ等人在自制的熱測(cè)試平臺(tái)上模擬了實(shí)際應(yīng)用性。當(dāng)采用垂直取向ＢＮ／ＳｉＲ作為ＴＩＭ時(shí)，芯片表面溫度最快達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫度，較純ＳｉＲ降低約７３℃，顯示出優(yōu)異的熱管理能力。

以上三項(xiàng)研究充分利用ＢＮ具有優(yōu)異的取向性來(lái)提高導(dǎo)熱硅橡膠的導(dǎo)熱性能，如果改善ＢＮ與硅橡膠的相容性也可以提高導(dǎo)熱性能。任澤明等人借助流化態(tài)氣相沉積法，使用二氧化硅（ＳｉＯ２）前驅(qū)體、載氣和氧氣對(duì)ＢＮ粉體進(jìn)行表面均勻沉積得到ＳｉＯ２包覆ＢＮ，再將其加入硅橡膠中制備導(dǎo)熱硅橡膠墊片。其制備的ＳｉＯ２包覆ＢＮ可以提高ＢＮ與硅橡膠的親和性，實(shí)現(xiàn)在低填充量下得到高導(dǎo)熱硅橡膠墊片。結(jié)果顯示：５ｇ乙烯基硅油、５ｇ含氫硅油、１０ｇ ＳｉＯ２包覆ＢＮ等經(jīng)混煉硫化制得的導(dǎo)熱硅橡膠墊片的熱導(dǎo)率高達(dá)１２Ｗ／（ｍ·Ｋ）。

３.２導(dǎo)熱硅橡膠柔軟性的研究進(jìn)展

為了制備高導(dǎo)熱的硅橡膠，往往需要添加高填充量的導(dǎo)熱填料，這會(huì)降低導(dǎo)熱墊片的柔軟度，影響整體性能。因而在制備導(dǎo)熱硅橡膠時(shí)材料的柔韌性也是應(yīng)該考慮的重要因素。

李明輝等人利用不同粒徑球形Ａｌ２Ｏ３復(fù)配，輔以偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面處理，實(shí)現(xiàn)了Ａｌ２Ｏ３的最緊密填充和有效接觸，以其制備了一種超柔軟高導(dǎo)熱硅橡膠。當(dāng)配方為１００份乙烯基硅油，２份含氫硅油，１３００份球形Ａｌ２Ｏ３（１３０μｍ、５０μｍ、２０μｍ、５μｍ混合比為７∶１∶１∶１），３份偶聯(lián)劑時(shí)，制備的導(dǎo)熱硅橡膠的熱導(dǎo)率為３.６１Ｗ／（ｍ·Ｋ），邵氏ＯＯ硬度為２０，斷裂伸長(zhǎng)率為６８.９％，兼具導(dǎo)熱性能和優(yōu)異的柔軟性能。類(lèi)似的，張晨旭等人借助顆粒級(jí)配理論模型的分析和計(jì)算得到三種不同粒徑Ａｌ２Ｏ３（１μｍ、２μｍ、１０μｍ）在最密堆積方式下的含量分別為２１.５０％、２０.３０％、５８.２０％。按照最密堆積方式，將改性后的Ａｌ２Ｏ３進(jìn)行級(jí)配，再與ＡｌＮ按照１∶１進(jìn)行復(fù)合加入硅橡膠中制備導(dǎo)熱墊片。在填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為９６％時(shí)，制備的硅橡膠導(dǎo)熱墊片具有最高的熱導(dǎo)率，為９.６Ｗ／（ｍ·Ｋ），邵氏ＯＯ硬度為６２.５，仍具有良好的柔性。

４ 導(dǎo)熱硅凝膠的研究進(jìn)展

導(dǎo)熱硅凝膠是一種新穎的ＴＩＭ材料，可以在一定程度上解決導(dǎo)熱硅脂可靠性差的問(wèn)題，也可以起到導(dǎo)熱硅橡膠墊片的作用，近幾年已成為ＴＩＭ的研究熱點(diǎn)。使用時(shí)，將未固化的液態(tài)聚合物填入所需界面之中，在一定條件下固化成熱固性聚合物材料（也可以不固化，直接利用其凝膠狀態(tài)），最大程度地貼合發(fā)熱元件與熱沉界面，減少空隙。導(dǎo)熱硅凝膠硬度較小，可以成型成任意想要的形狀，對(duì)于不平整或不規(guī)則的界面均能保證良好的接觸。

４.１導(dǎo)熱硅凝膠導(dǎo)熱性的研究進(jìn)展

岑昌麗等人利用不同粒徑Ａｌ２Ｏ３與ＡｌＮ復(fù)配，與不飽和烴基有機(jī)聚硅氧烷等制備了一種高導(dǎo)熱、雙組分、低硬度的硅凝膠。其熱導(dǎo)率最高達(dá)４.５Ｗ／（ｍ·Ｋ），而邵氏ＯＯ硬度較低（為４５），在汽車(chē)電控和電子部件使用時(shí)容易施工和返修。程憲濤等人以獨(dú)特結(jié)構(gòu)的乙烯基烷氧基硅油為基體，加入復(fù)合導(dǎo)熱填料（不同粒徑的球形Ａｌ２Ｏ３、片狀ＢＮ、球形和非球形ＡｌＮ）制備了一種高導(dǎo)熱硅凝膠。其邵氏ＯＯ硬度為６５，熱導(dǎo)率最高可達(dá)８.０９５Ｗ／（ｍ·Ｋ），經(jīng)１５０℃熱老化１０００ｈ后硬度和熱導(dǎo)率變化幅度很小，確保了其在電子產(chǎn)品散熱運(yùn)行中的可靠性。而陳長(zhǎng)敬采用烷氧基硅油改性導(dǎo)熱填料（ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３），并將其添加到乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷中制備導(dǎo)熱硅凝膠。采用烷氧基硅油改性后的填料更易填充和分散，并且硅油接枝的長(zhǎng)鏈烷基使得改性后的粉體更耐高溫。該導(dǎo)熱硅凝膠不僅具有較高的熱導(dǎo)率［可達(dá)９.０Ｗ／（ｍ·Ｋ）］，還具有更好的擠出性能以及在１０００ｈ各種老化條件下（ａ：１２５℃；ｂ：－４０～１２５℃反復(fù)冷熱循環(huán)；ｃ：８５℃、相對(duì)濕度８５％）熱阻幾乎不變等優(yōu)勢(shì)，可以保證導(dǎo)熱硅凝膠在長(zhǎng)期高功率散熱過(guò)程中始終保持較高的工作效率，具有很好的可靠性。

無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料與有機(jī)基體的相容性差，選用合適的表面改性劑處理填料可以改善二者的相容性，提高材料的導(dǎo)熱性能。如果填料與基體之間發(fā)生反應(yīng)（如交聯(lián)），也能提高ＴＩＭ導(dǎo)熱性能。廖威對(duì)ｈ?ＢＮ和立方ＢＮ進(jìn)行羥基化處理，使其表面形成硼氧鍵，再在高溫作用下使硼氧鍵與羥基硅油發(fā)生交聯(lián)形成聚硼硅氧烷凝膠基體，制得一種以ＢＮ為導(dǎo)熱骨架網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合智能導(dǎo)熱硅凝膠。該導(dǎo)熱硅凝膠導(dǎo)熱性能優(yōu)異，熱導(dǎo)率可達(dá)１２～１３Ｗ／（ｍ·Ｋ），在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)為一定黏度的流體，方便涂抹并完全填充間隙。

４.２導(dǎo)熱硅凝膠滲油性的研究進(jìn)展

導(dǎo)熱硅凝膠由于交聯(lián)度低，材料內(nèi)部會(huì)存在游離的硅油，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)熱硅凝膠也會(huì)發(fā)生滲油問(wèn)題。科研人員針對(duì)硅凝膠滲油問(wèn)題也做了不少研究。余良兵等人通過(guò)對(duì)球形Ａｌ２Ｏ３進(jìn)行表面處理，在乙烯基有機(jī)聚硅氧烷側(cè)基中引入長(zhǎng)鏈烷基，制得呈半流動(dòng)膏狀的導(dǎo)熱硅凝膠，其具有導(dǎo)熱性高［熱導(dǎo)率可達(dá)５.２～５.４Ｗ／（ｍ·Ｋ）］，耐熱性好［１５０℃×９０ｄ老化后的熱導(dǎo)率為５.７～５.９Ｗ／（ｍ·Ｋ）］，出油率低（＜０.９％）及施工方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于動(dòng)力電池或電子電氣元件等設(shè)備的散熱。

尹彬等人通過(guò)乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、補(bǔ)強(qiáng)含氫硅樹(shù)脂、乙烯基硅樹(shù)脂、導(dǎo)熱填料（球形Ａｌ２Ｏ３、ｈ?ＢＮ）及阻燃劑等制得一種低滲油率、耐老化、回彈和壓縮永久形變俱佳的導(dǎo)熱阻燃硅凝膠。其綜合性能最佳的硅凝膠的熱導(dǎo)率為１.５Ｗ／（ｍ·Ｋ），阻燃等級(jí)為ＵＬ９４Ｖ?０，滲油率為０.３％，回彈率為９４.１％，壓縮永久變形率為２０％，在８５℃、相對(duì)濕度８５％條件下老化１０００ｈ后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率變化不大。

劉關(guān)喜等人利用含Ｓｉ—Ｈ聚合物作交聯(lián)劑，有效改善了導(dǎo)熱硅凝膠的滲油問(wèn)題，且未給導(dǎo)熱硅凝膠的導(dǎo)熱、阻燃、柔韌性等帶來(lái)明顯的負(fù)面影響。制備的導(dǎo)熱硅凝膠無(wú)滲油，熱導(dǎo)率約為２Ｗ／（ｍ·Ｋ），阻燃性能達(dá)到ＵＬ９４Ｖ?０級(jí)，體積電阻率約為１０１４Ω·ｃｍ，介電強(qiáng)度１０ｋＶ／ｍｍ，邵氏ＯＯ硬度４０～４５，拉伸強(qiáng)度０.４１～０.４８ＭＰａ，斷裂伸長(zhǎng)率５０％～５６％，綜合性能穩(wěn)定。

５ 結(jié)束語(yǔ)

從近幾年的研究可以發(fā)現(xiàn)，目前有機(jī)硅基ＴＩＭ的研究主要集中在填充型復(fù)合材料，利用填料密集堆積方式（如不同粒徑大小Ａｌ２Ｏ３搭配使用）或填料取向（如對(duì)ＢＮ進(jìn)行垂直取向）或選用合適的表面改性劑（如硬脂酸鋅乳液、烷氧基硅油）處理填料等方式提高陶瓷填料的填充量以及填料與有機(jī)硅基體的相容性，從而提高ＴＩＭ的導(dǎo)熱性能。但是不能只考慮ＴＩＭ的導(dǎo)熱性能，還需關(guān)注導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱硅凝膠的滲油問(wèn)題、導(dǎo)熱硅橡膠墊片的柔軟性等。另外，為了滿足實(shí)際應(yīng)用需求，ＴＩＭ往往需要同時(shí)具有良好的導(dǎo)熱、絕緣、力學(xué)、阻燃、耐高低溫及低滲油等性能。

總體來(lái)說(shuō)，有機(jī)硅基ＴＩＭ的綜合性能欠佳，仍需要從有機(jī)硅材料基體、導(dǎo)熱填料以及基體與導(dǎo)熱填料的復(fù)合等方面來(lái)提高有機(jī)硅基ＴＩＭ的綜合性能。如從有機(jī)硅材料的類(lèi)型、黏度、引入功能性側(cè)鏈等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，甚至合成新型的本征導(dǎo)熱有機(jī)硅聚合物等；選擇或合成新型的表面改性劑對(duì)導(dǎo)熱填料進(jìn)行表面功能化，提高有機(jī)硅材料和導(dǎo)熱填料的相容性等。另外，導(dǎo)熱硅凝膠作為一種新穎的ＴＩＭ材料，具有較高的熱導(dǎo)率，操作容易，應(yīng)用時(shí)可連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)。導(dǎo)熱硅凝膠雖然也存在滲油問(wèn)題，但在一定程度上解決了導(dǎo)熱硅脂可靠性差的問(wèn)題，又起到了導(dǎo)熱硅橡膠墊片的作用，未來(lái)在電子及新能源汽車(chē)動(dòng)力電池等領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。

本文標(biāo)題：有機(jī)硅基熱界面材料的研究進(jìn)展

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