目前具有导热功能、又具备其他特殊性能的复合材料,是现在导热材料的发展方向。在聚合物中填充高导热性的无机导热填料,是制备导热绝缘高分子复合材料比较常用的方法。东超小编将从填充型高分子复合材料的填料出发,对填料种类、填料比例、填料颗粒大小、填料形状、填料表面特征以及导热性能的国内外近十年的发展进行综述。

当导热填料的填充量很小时,导热填料之间不能形成真正的接触和相互作用,这对高分子材料导热性能的提高几乎没有意义。非金属填料的导热主要依靠声子,其热能扩散速率主要取决于邻近原子或结合基团的振动。非金属可分为晶体非金属和非晶体非金属两类;晶体非金属其热导率次于金属。在强共价键结合的材料中,在有序的晶体晶格中传热是比较有效的,尤其在很低的温度下,材料具有良好的热导率，只有在高分子基体中,导热填料的填充量达到某一临界值时,导热填料之间才有真正意义上的相互作用。

导热填料表面经偶联剂或表面处理剂处理后,可以提高导热填料与基体之间的相容性,从而提高基体材料的导热性能且不显著降低其力学性能。导热填料经超细微化处理可以有效提高其自身的导热性能;同时使用一系列粒径不同的粒子,让填料间形成最大的堆砌度,可以提高复合材料的导热性能。

当导热网链的取向与热流方向一致时,导热性能提高很快;体系中在热流方向上未形成导热网链时,会造成热流方向上热阻很大,导热性能很差;因此,如何在体系内最大程度地在热流方向上形成导热网链,是提高导热高分子材料导热性能的关键。

Al2O3的表面处理及粒子尺寸对丁苯橡胶(SBR)导热橡胶性能的影响;结果表明,随着微米Al2O3填充份数的增加,SBR的导热系数增大,但其加工性能和物理力学性能下降;用硅烷偶联剂和钛酸脂偶联剂处理后的微米Al2O3填充剂对导热橡胶的导热性能的影响不显著;在相同填充量下,采用纳米Al2O3填充比用微米Al2O3填充的导热橡胶具有更好的导热性能和物理力学性能。

选择高导热系数的填料,更重要的是通过填料在硅橡胶中堆积致密模型的设计和计算及选择合理的填料品种、填料粒径及粒径的分布,可以使室温硫化硅橡胶的导热系数高到～W/(m·K),达到国际先进水平。