填充型聚合物基导热复合材料
徐睿杰
雷彩红
杨志广
刘舜莉
（广东工业大学材料与能源学院，广州510006）
廖敦锂
文摘简述了聚合物基导热复合材料的导热机理，总结了常用的导热模型及最新的模型研究进展，综述了影响聚合物基导热复合材料导热效果的因素，并展望了今后导热复合材料的研究方向。
关键词聚合物，导热复合材料，热导率，导热填料
FillingTypePolymer-BasedThermalConductiveComposites
Xu Ruijie
Lei Caihong
YangZhiguang
Liu Shunli
Liao Dunzeng
(Faculty of Material and Energy,Guangdong University of Technology,Guagzhou510006)
AbstractThermal conducting mechanism of polymer-based composite is introduced, summarizes the factors that influence the thermal effect is summarized,and the future research direction of thermal conduc-tive composite materials is predicted.
Key wordsPolymer, Thermal conductive composites, Thermal conductivity, Thermal conducting fillers
0引言
金属材料在常见的工业产品中被广泛用来制作导热和散热器件，但其在满足导热需求的同时也存在质量较大、不耐化学腐蚀等缺点。随着工业生产和科学技术的进步，质轻、易加工成型、耐化学腐蚀、具有优良的电绝缘性和化学稳定性等都是人们对导热材料提出的新要求。高分子材料具有价格低廉、易成型、力学性能良好的优点，同时能通过注塑的方式制成各种形状的产品且无需二次成型及表面处理，从而大大降低了制品的成本。但是高分子材料大多是热的不良导体，通过填充导热填料提高高分子材料的导热性已成为近年来研究热点之一，本文主要介绍了填
充型案合物基导热复合材料研究进展。 1热传导机理
1.1固体材料热传导机理
热传导过程是一个复杂的热扩散过程。一般认为在固体内部进行热传导的载体有3种：声子、电子、光子。在晶体中，热量的传递是靠排列整齐的晶粒的热报动来描述的，即常说的声子传递，但是在金属晶体中，对热传导起到主要作用的是自由电子，此时声子起的作用大多可以忽略不计；在非晶体中，热的传
收稿日期；2011—05—17；修同日期：2011—0729 基金项目：2010年广东省大学生创新项目：402102125
递主要靠无规排列的分子、原子的往复振动实现，在某些晶体或非晶体中（如玻璃），在一定温度下光子也能起到热传递的作用。
1.2聚合物基复合材料的导热机理
就聚合物基体而言，相比金属和无机材料，高聚物内无自由电子，因此热传导载体主要为声子[]。基体材料的导热性能与是否含有极性基团及极性基团的偶极化程度相关[3]。同时，在常温下聚合物基体处于玻璃态，分子链之间相互缠结，分子链不能运动，只能产生链节和基团的振动，因此也难以通过分子振动传递能量，达到传热的效果。因此对于聚合物基导热材料而言，对导热性能起主要作用的是填料而不是基体，导热填料之间能否实现相互连接形成导热网络或
网链是能否实现其导热的关键。 1.3导热模型
诸多研究者将填料理想化为粒子或纤维状填料提出了一系列导热模型来预测复合体系的热导率，其中大部分研究集中在两相体系中，如Maxwell一 Eucken、Nielsen、Agari模型等(45)
Wang等人["]研究了CNTs/玻璃纤维/不饱和树脂导热复合材料，用Nielsen模型对热导率进行了预
作者简介：像睿杰，1986年出生，硕士研究生，主要从事导热功能高分子复合材料的研究工作，E一mail；xu565786@163.com
14 万方数据
宇航材料工艺
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2011年第6期