中国粉体网讯 在电子设备微型化、新能源技术爆发的今天，聚合物材料的导热瓶颈日益凸显。如何让绝缘、柔韧的高分子材料兼具金属般的导热能力？导热粉体的选择和应用变得尤为重要。
导热粉体的类型
目前，常用的导热粉体有金属、陶瓷和碳材料。
1.金属粉体
银的导热系数极高，约为417W/(m·K)，是理想的导热粉体，但由于其成本高昂，应用受到一定限制；铜的导热系数约为398W/(m·K)，导热性能也很优秀，且相对银来说成本较低，在一些对导热要求较高的领域有广泛应用；铝的导热系数约为315W/(m·K)，具有成本低、重量轻的优势，但导热性能略逊于银和铜。
2.陶瓷粉体
陶瓷粉体导热系数良好，然而，它们的导电性足够低，可以用于需要电绝缘的应用，主要包括氧化物，氮化物和碳化物。
氧化铝（Al2O3）凭借30-40 W/(m·K)的导热系数和优异的电绝缘性，成为最常用的导热填料；氮化硼（BN）具有类似石墨的层状结构，导热系数约为250-300W/(m·K)。在层面方向上具有良好的导热性能；碳化硅（SiC）硬度仅次于金刚石，导热系数达120 W/(m·K)。
3.碳材料
常见的碳类粉体由碳的一系列同素异形体构成，包括石墨、金刚石、碳纳米管和石墨烯等。
石墨具有层状结构，沿层面方向具有良好的导热性能；金刚石具有优异的导热系数（约2000W/m·K），可以用来提高复合材料的导热性，近年来，纳米金刚石作为聚合物基体的填料受到了极大的关注；碳纳米管是一种具有纳米级管径的管状碳材料，具有极高的轴向导热系数，可高达3000W/(m·K)以上；石墨烯（热导率可达5000W/m·K）凭借超高导热性能成为研究前沿。
总之，导热粉体具有各自的优势和特点，适用于不同的应用场景。在选择和使用导热粉体时，需根据具体需求和应用条件进行综合考虑。
具体影响因素
影响聚合物基复合材料的导热性能的因素诸多，主要有导热填料的形状、大小、添加量、界面面积、在基体中的分散性、取向性、与基体的界面结合等因素。
1.填料本身的导热性能及添加分数。填料的导热系数越高，聚合物基复合材料的导热性能就会越好。
2.填料尺寸大小和形状。研究表明，在同样的添加量下，填料尺寸越大，界面面积就越小，聚合物复合体系的导热性能会越好。
3.填料微观分布。填料在聚合物基体中的分散性和相互接触的状态有利于声子导热通道的形成。
4.多组分填料对填充复合体系导热性能的影响。填充多组分高导热无机填料，一方面增加声子传导在不同晶体的声学错位，另一方面有可能降低填料之间的界面热阻。
核心应用场景
1.电子封装
导热粉体通过填充硅橡胶、环氧树脂等聚合物基体，广泛应用于CPU/GPU散热片、5G基站天线罩、柔性电路板基材等领域。
2.LED封装
导热聚合物复合材料是解决芯片散热的关键材料，它可以把发光产生的热量及时导出，有效地降低温升，达到了提高发光效率、延长使用寿命的目的。
3.航空航天
目前，在聚合物基体中添加高导热的氧化铝和氮化硼等粉末，制备出的导热绝缘聚合物基复合材料已经大量地应用在航天航空的各种封装和连接材料上。
2025年5月28日，中国粉体网将在江苏·苏州举办“第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到国创中心有机功能材料与应用技术研究所商务经理荣露露出席本次大会并作题为《导热材料在聚合物领域的应用》的报告。本报告将介绍长三角国家技术创新中心和功能材料与应用技术研究所、功能聚合物与应用创新中心，导热粉体的在聚合物领域的应用以及热管理相关产品。
个人简介
荣露露，长三角国家技术创新中心和功能材料与应用技术研究所商务经理，具有热管理材料相关产品的研发经验。
参考来源：
1.东莞东超新材官网，中国粉体网以及网络公开信息
2.孟凡成. 导热界面材料的制备与性能研究. 天津大学
3.虞锦洪. 高导热聚合物基复合材料的制备与性能研究. 上海交通大学
（中国粉体网编辑整理/轻言）
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