聚合物/Al2O3導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料研究進(jìn)展

董麗娜，周文英，2*，睢雪珍，王子君，張溟濤

聚合物/Al2O3導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料研究進(jìn)展

董麗娜1，周文英1，2*，睢雪珍1，王子君1，張溟濤3

（1. 西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西省西安市 710054；2. 哈爾濱理工大學(xué) 工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江省哈爾濱市 150080；3. 西安百衡伯仲?gòu)?fù)合材料有限公司，陜西省西安市 710082）

Al2O3以其優(yōu)越電絕緣性及良好導(dǎo)熱能力、價(jià)格低廉等綜合性能成為目前制備導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的一類重要填料。綜述了聚合物/Al2O3導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究進(jìn)展，重點(diǎn)闡述了氧化鋁的用量、形狀、粒徑、表面改性、混雜填充及加工方法等對(duì)聚合物/Al2O3復(fù)合材料熱導(dǎo)率及其他性能的影響，為制備綜合性能優(yōu)良的聚合物/ Al2O3復(fù)合材料提供有益參考。

聚合物 氧化鋁 導(dǎo)熱 絕緣 粒徑 表面改性

隨著微電子集成技術(shù)高速發(fā)展，電子元器件尺寸、體積急劇縮小。常用的普通聚合物封裝材料因熱導(dǎo)率低無(wú)法適應(yīng)和應(yīng)對(duì)大功率電子器件的快速散熱，嚴(yán)重影響電子器件的精度和壽命，成為電子器件體積持續(xù)縮小的技術(shù)瓶頸，在很大程度上制約著集成技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。因此，亟需開發(fā)高導(dǎo)熱絕緣聚合物為解決微電子器件的散熱技術(shù)瓶頸提供重要材料基礎(chǔ)和物質(zhì)保障[1]。填充型導(dǎo)熱絕緣聚合物具有制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，在電子、電器工業(yè)中廣泛應(yīng)用[2]。Al2O3因其價(jià)格低廉、電絕緣性高、介電及導(dǎo)熱性能良好而廣泛用作導(dǎo)熱絕緣聚合物的填料，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67%的Al2O3填充環(huán)氧樹脂（EP）時(shí)，體系熱導(dǎo)率約0.57 W/（m·K），是純EP的3.35倍[3]，可用作導(dǎo)熱電子膠黏劑及封裝材料。本文綜述了聚合物/Al2O3導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究進(jìn)展。

1　聚合物/Al2O3復(fù)合材料研究進(jìn)展

Al2O3有α，β，γ，η，δ，θ，k，x等8種不同晶型結(jié)構(gòu)，較之其他晶型，α-Al2O3性能最穩(wěn)定，具有卓越電絕緣性能和較高導(dǎo)熱能力，其晶體熱導(dǎo)率約33～36 W/（m·K），主要靠聲子導(dǎo)熱機(jī)理實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)。α-Al2O3體積電阻率約為1×1016Ω·cm，介電常數(shù)為8.5～9.5[4]。α-Al2O3有球形、片狀、纖維狀等形態(tài)，因其價(jià)格低廉、環(huán)保無(wú)毒、高溫穩(wěn)定性好、電絕緣性能卓越和熱導(dǎo)率較高而在工業(yè)上獲得廣泛應(yīng)用，是一類用于制備導(dǎo)熱絕緣聚合物的重要無(wú)機(jī)填料。本工作分別探討聚合物基體結(jié)晶度，Al2O3的用量、形狀、粒徑、表面改性，復(fù)合材料加工方法及混雜填充等因素對(duì)體系熱導(dǎo)率和其他物理性能的影響。本工作探討的Al2O3均指α-Al2O3。

1.1聚合物基體結(jié)晶度對(duì)體系導(dǎo)熱性能影響

聚合物結(jié)晶度影響其熱導(dǎo)率，以及填料在其中的分散性。聚合物聲子傳熱取決于其分子鏈間堆砌的緊密程度（即結(jié)晶能力）和分子振動(dòng)難易程度[5]。導(dǎo)熱粒子主要分散在聚合物非晶相中，高結(jié)晶度聚合物的非晶相部分含量低，相同粒子用量下，更易形成稠密的導(dǎo)熱通路和網(wǎng)絡(luò)，因此，高結(jié)晶度聚合物熱導(dǎo)率較高[6-7]。研究表明[8]，Al2O3對(duì)高密度聚乙烯（HDPE）及低密度聚乙烯（LDPE）結(jié)晶性能基本無(wú)影響；但由于HDPE結(jié)晶度高于LDPE，Al2O3在HDPE的非晶相中更易形成導(dǎo)熱通道，故相同Al2O3用量下，HDPE/Al2O3復(fù)合材料的熱導(dǎo)率及熱擴(kuò)散系數(shù)高于LDPE/Al2O3，如y（Al2O3）為50%時(shí)，HDPE/Al2O3，LDPE/Al2O3復(fù)合材料的熱導(dǎo)率分別為2.72，2.54 W/（m·K）。

1.2Al2O3用量及形狀

Al2O3填充量對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率、電絕緣及力學(xué)等性能有重要影響。低填充量時(shí)填料顆粒彼此不接觸，未形成有效導(dǎo)熱通路，熱導(dǎo)率提高較?。惶畛淞窟_(dá)到一定值時(shí)，顆粒彼此接觸，開始形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；填充量繼續(xù)增加，顆粒間相互接觸增多，導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)數(shù)增加，熱導(dǎo)率明顯提高[9]。使用澆注成型法制備的EP/Al2O3復(fù)合材料在w（Al2O3）為50%時(shí)熱導(dǎo)率達(dá)0.68 W/（m·K），隨填料用量增加，復(fù)合材料力學(xué)性能先增后降，w（Al2O3）為5%時(shí)材料力學(xué)性能最佳[10]。用共混模壓法制備的聚苯硫醚（PPS）/聚全氟乙丙烯（FEP）/Al2O3復(fù)合材料隨Al2O3含量增加熱導(dǎo)率呈上升趨勢(shì)，拉伸強(qiáng)度變化不大，斷裂伸長(zhǎng)率呈下降趨勢(shì)，w（Al2O3）為30%時(shí)熱導(dǎo)率達(dá)0.99 W/（m·K），比純FEP熱導(dǎo)率增加了近4倍[11]。

適量Al2O3可彌補(bǔ)樹脂固化時(shí)產(chǎn)生的微小間隙，當(dāng)材料受到拉伸時(shí)，應(yīng)力可有效傳遞，在一定程度上阻止材料斷裂。Al2O3填充量過大會(huì)導(dǎo)致體系黏度增大，分散不均勻，熱導(dǎo)率下降。此外，由于熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)差異，導(dǎo)致Al2O3與樹脂間的熱響應(yīng)在固化時(shí)不能互相匹配，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，使材料力學(xué)性能下降[12]。EP/納米Al2O3（nano-Al2O3）的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（tg）和彈性模量隨填料用量增加而增加，高含量下熱導(dǎo)率隨之增加，電絕緣性略微降低；低含量下EP/nano-Al2O3的介電常數(shù)降低，歸因于納米粒子對(duì)EP鏈段束縛和運(yùn)動(dòng)的抑制，界面極化減弱，介電損耗降低[13]。研究發(fā)現(xiàn)，以w（nano-Al2O3）分別為1%，3%，5%填充聚酰亞胺（PI），w（Al2O3）為3%時(shí)，材料介電損耗最低，電絕緣性及導(dǎo)熱性能最好[14]。

Al2O3形貌對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率有影響。低填充量時(shí)，形狀不規(guī)則α-Al2O3填充的復(fù)合材料比非球形γ-Al2O3和球形α-Al2O3填充的材料的熱導(dǎo)率更高，歸因于較高的形狀因子使其易于形成更多粒子簇；高填充量時(shí)，球形α-Al2O3復(fù)合材料導(dǎo)熱性能優(yōu)于非球形α-Al2O3和γ-Al2O3復(fù)合材料，歸因于球形α-Al2O3在基體中形成緊密堆積，形成更多導(dǎo)熱通路；此外，球形粒子降低了復(fù)合材料黏度、減少了材料內(nèi)部孔隙率，從而增加熱導(dǎo)率[15]。如球形度較高的Al2O3分散到EP中因剪切阻力較小，可實(shí)現(xiàn)高填充、降低孔隙率，提高熱導(dǎo)率，φ（Al2O3）為60%時(shí)，EP熱導(dǎo)率達(dá)2.70 W/（m·K）[16]。

1.3Al2O3粒徑

Al2O3粒徑過大或過小都會(huì)降低復(fù)合材料導(dǎo)熱性能。適宜粒徑Al2O3在基體中均勻分散，易形成有效導(dǎo)熱通路，可明顯提高材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能。粒徑過小，Al2O3易被基體包覆，不利于相互接觸形成有效導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；粒徑過大，受基體樹脂鏈段阻隔作用，使其在基體中形成的導(dǎo)熱通路數(shù)目較少，且不能起到增強(qiáng)基體作用，導(dǎo)致材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能下降[17]。

以不同粒徑Al2O3為填料制備導(dǎo)熱絕緣硅橡膠[18]。低填充量下，用粒徑為25.0 μm的Al2O3填充的硅橡膠導(dǎo)熱性能優(yōu)于0.5，5.0 μm的Al2O3填充體系，歸因于低填充量時(shí)大粒子間接觸幾率大，易形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；隨填充量增大，0.5，5.0 μm Al2O3填充的材料的熱導(dǎo)率較高；高填充量時(shí)基體內(nèi)部已形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，填料粒徑對(duì)熱導(dǎo)率的影響可忽略。nano-Al2O3導(dǎo)熱性因粒子內(nèi)部的原子間距和結(jié)構(gòu)的變化而發(fā)生質(zhì)的變化[19]，填充量相同時(shí)，nano-Al2O3比微米級(jí)粉體更能提高復(fù)合材料導(dǎo)熱率、體積電阻率、抗沖擊性能和熱穩(wěn)定性。粉體粒徑小于800 nm時(shí)，復(fù)合材料熱導(dǎo)率隨粒徑減小而下降，粒徑大于800 nm后，對(duì)熱導(dǎo)率影響不大[20]。

1.4混雜Al2O3

將不同粒徑Al2O3按比例配合使用可有效提高填充量，即堆密度。單一粒徑粒子堆密度較小，多種粒徑混合可使小粒徑進(jìn)入到大粒徑的空隙中，相互接觸幾率增大，增大導(dǎo)熱通路數(shù)目，提高熱導(dǎo)率。以不同粒徑Al2O3混雜填充硅橡膠，總用量為240 phr，粒徑分別為8.0，3.0 μm的Al2O3質(zhì)量比為3∶1，復(fù)合材料熱導(dǎo)率為0.822 W/（m·K），且對(duì)體系黏度和力學(xué)性能基本無(wú)影響[21]。這是因?yàn)椴煌紸l2O3混雜填充可在粒子間形成最大堆砌度，形成較多導(dǎo)熱通路，比單一粒子更能提高復(fù)合材料導(dǎo)熱性及流動(dòng)性。微米級(jí)Al2O3，nano-Al2O3混合填充時(shí)，因填料間接觸較緊密且分散更均勻，復(fù)合材料導(dǎo)熱及力學(xué)性能均優(yōu)于用單一粒徑填充[22-23]。因納米粉體價(jià)格昂貴，可將納米與微米粒子制成復(fù)合粒子，有效避免單一粒子團(tuán)聚問題，并充分發(fā)揮其優(yōu)異性能，提高使用效果。這種復(fù)合粒子除具有單一納米粒子所具備的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)外，還具有復(fù)合協(xié)同效應(yīng)，可改善單一粒子表面性質(zhì)，增大兩種粒子接觸面積[24]。

Al2O3顆粒粒徑與Al2O3纖維的長(zhǎng)徑比對(duì)材料導(dǎo)熱及力學(xué)性能均有影響。將不同粒徑Al2O3（0.5，4.7，10.0 μm）分別與Al2O3纖維復(fù)合[25]，結(jié)果表明：0.5，4.7 μm的顆粒與纖維間不能形成復(fù)合導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)路徑，不產(chǎn)生導(dǎo)熱協(xié)同點(diǎn)；10.0 μm顆粒與纖維在質(zhì)量比為7∶3時(shí)熱導(dǎo)率達(dá)最大值，出現(xiàn)協(xié)同導(dǎo)熱效應(yīng)。這是因?yàn)锳l2O3纖維和小粒徑Al2O3均不能形成獨(dú)立導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，且因Al2O3纖維與Al2O3顆粒粒徑差別較大，纖維不能在纖維和顆粒間搭橋形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；在大粒徑Al2O3與纖維配比適當(dāng)時(shí)，纖維可在顆粒間形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，熱導(dǎo)率提高。

將Al2O3與其他填料按一定比例配合使用，可發(fā)揮協(xié)同作用，既能達(dá)到較高熱導(dǎo)率，又可降低成本、保證復(fù)合材料的加工性[26]。nano-Al2O3和微米BN復(fù)合填充EP時(shí)，復(fù)合材料熱導(dǎo)率比單獨(dú)填充時(shí)高，nano-Al2O3的加入使BN和納米粒子之間及BN粒子之間熱阻減小，更易形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)[27]。在線型低密度聚乙烯（LLDPE）/Al2O3中加入石墨粉，可進(jìn)一步提高復(fù)合材料熱導(dǎo)率[28]，歸因于石墨粉對(duì)Al2O3起到有效連接作用，利于導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)建立。用碳納米管（CNTs）與Al2O3混雜填充的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率及其他性能優(yōu)于用單一粒子填充，單個(gè)CNTs可連接多個(gè)Al2O3顆粒，Al2O3利于CNTs分散，二者因協(xié)同效應(yīng)可形成分散均勻且緊密堆積的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，與聚合物基體潤(rùn)濕性好，界面相容性提高、熱阻降低，從而提高熱導(dǎo)率[29-31]。

1.5相界面影響

Al2O3粒子和聚合物基體的界面相容性差，表面很難被基體潤(rùn)濕，在基體中易于團(tuán)聚、難以有效分散，對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率、電絕緣性及其他性能均有明顯影響。對(duì)Al2O3表面改性處理，或加入界面相容劑可提高其在聚合物中的穩(wěn)定性和分散性，減少和消除孔隙率、提高相界面結(jié)合強(qiáng)度，強(qiáng)化聲子在相界面?zhèn)鬟f，減少界面聲子散射，改善復(fù)合材料的熱、電及力學(xué)性能。

1.5.1Al2O3表面改性

偶聯(lián)劑的烷氧基水解后與無(wú)機(jī)組分表面活性羥基結(jié)合，脫水生成穩(wěn)定化學(xué)鍵，另一端胺基或其他活性基團(tuán)與聚合物中活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或形成物理纏結(jié)而形成牢固化學(xué)鍵，起到“架橋”作用。偶聯(lián)劑可降低粒子表面能，在一定程度上限制無(wú)機(jī)組分間相互作用，抑制粒子間團(tuán)聚，使其分散更均勻，提高復(fù)合材料綜合性能[32]。

以硅烷偶聯(lián)劑處理后的Al2O3為填料，PI改性EP為基體制備的復(fù)合材料的導(dǎo)熱能力、力學(xué)性能明顯提高，而且具有優(yōu)異的耐熱老化性能、低介電常數(shù)及低損耗性能[19]。經(jīng)表面處理的Al2O3與基體界面相容性較好，適量Al2O3可限制分子鏈段運(yùn)動(dòng)，增大鏈段斷裂所需能量，提高材料熱穩(wěn)定性，同時(shí)減弱兩相間界面極化作用，形成的導(dǎo)熱通路可限制聚合物鏈段在電場(chǎng)下的取向，從而降低介電損耗，增大體積電阻率，提高絕緣性[33-34]。

1.5.2界面相容劑影響

輻照處理可改變粒子表面結(jié)構(gòu)及電荷性質(zhì)，在其表面產(chǎn)生空穴、缺陷，加劇粒子表面不均勻性，改變表面能量狀態(tài)，從而改變粒子表面的潤(rùn)濕性。將HDPE經(jīng)過γ射線輻照后在其分子鏈上引入羰基等含氧極性基團(tuán)[35]，在HDPE/Al2O3中加入輻照HDPE以及協(xié)同增容劑后，復(fù)合材料界面相互作用增強(qiáng)，拉伸和抗沖擊性能明顯提高，熱導(dǎo)率由0.46 W/（m·K）增加到1.14 W/（m·K）。增容劑促進(jìn)了Al2O3表面被基體潤(rùn)濕，界面相容性提高，增強(qiáng)了界面黏結(jié)強(qiáng)度，改善了分散均勻性，提高了材料各項(xiàng)性能。以聚乙烯（PE）接枝馬來酸酐為相容劑，在聚碳酸酯（PC），LLDPE和相容劑質(zhì)量比為5∶1∶1，w（Al2O3）為40%時(shí)，復(fù)合材料缺口沖擊強(qiáng)度為27.2 kJ/m2，熱導(dǎo)率為0.644 W/（m·K），綜合性能較好，歸因于相容劑提高了界面相容性，使Al2O3在基體中形成更加均勻的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)[36]。

1.6加工方法影響

復(fù)合材料加工方法是影響其導(dǎo)熱性能的另一主要因素，提高填料在聚合物基體中分散性的手段和制備工藝均利于改善復(fù)合材料導(dǎo)熱性能。利用Al2O3在共混體系中某一相中的優(yōu)先分布可在低用量下在基體中建立導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，改善熱導(dǎo)率及力學(xué)性能。雙酚A型PC是一種具有優(yōu)良綜合性能的熱塑性工程塑料，但較差的導(dǎo)熱性能限制了其應(yīng)用領(lǐng)域[36]。韓志東等[37]研究了PC/PE極不相容體系和PC/氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）部分相容體系。對(duì)PC/PE體系，采用PE/ Al2O3為母料的二步制備法，w（Al2O3）為60%時(shí)熱導(dǎo)率為0.895 W/（m·K），是PC/PE的3.4倍；對(duì)PC/SEBS體系，以SEBS/Al2O3為母料的二步法的力學(xué)性能較一步法好，w（Al2O3）為50%時(shí)，熱導(dǎo)率從PC/SEBS的0.210 W/（m·K）增加為0.902 W/（m·K）。二步法時(shí)Al2O3選擇性地優(yōu)先分布在PE或SEBS相中，在較低Al2O3用量下形成導(dǎo)熱通路，改善材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能。

對(duì)共混多相聚合物復(fù)合材料，只需在任一相中形成導(dǎo)熱通路即可提高導(dǎo)熱性能。這對(duì)于降低導(dǎo)熱填料用量，有效解決傳統(tǒng)填充型導(dǎo)熱復(fù)合材料填充量過大所帶來的力學(xué)性能下降、加工困難等問題具有重要意義。使用硅烷偶聯(lián)劑KH-560改性nano-Al2O3增強(qiáng)PPS/聚酰胺（PA）66復(fù)合材料，體系經(jīng)歷了從PA 66分散、PPS連續(xù)相結(jié)構(gòu)到雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變過程。w（PA 66）為50%～60%時(shí)，PPS/PA 66復(fù)合材料形成完全雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)。PA 66含量變化影響Al2O3在復(fù)合材料中的分布，Al2O3在雙連續(xù)相PPS/PA 66中形成最佳分布時(shí)的復(fù)合材料與相同Al2O3含量的單連續(xù)相PPS/PA 66復(fù)合材料相比，其熱導(dǎo)率提高了30%以上，力學(xué)性能未大幅下降[38]。

2　結(jié)語(yǔ)

聚合物結(jié)晶度，Al2O3用量、形狀、粒徑、與基體的界面相容性，混雜填充，復(fù)合材料的加工方法等均影響導(dǎo)熱粒子在聚合物中的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)、界面熱阻，進(jìn)而影響復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。增大Al2O3用量及形狀因子可改善復(fù)合材料熱導(dǎo)率。合適用量下，nano-Al2O3比微米Al2O3更能提高復(fù)合材料導(dǎo)熱率、沖擊韌性和熱穩(wěn)定性；不同粒徑Al2O3及其與其他粒子的復(fù)合填充可提高粒子堆密度，改善復(fù)合材料熱導(dǎo)率。Al2O3表面改性利于降低界面熱阻、強(qiáng)化聲子傳遞，可改善復(fù)合材料熱導(dǎo)率及力學(xué)性能。使Al2O3選擇性地分散于復(fù)合材料的一相中，利于低Al2O3用量下在體系中形成稠密導(dǎo)熱通路，改善復(fù)合材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能。

[1] 周文英，丁小衛(wèi). 導(dǎo)熱高分子材料[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2014：72-359.

[2] Wong C P，Bollampally R S. Thermal conductivity elastic modulus and coefficient of thermal expansion of polymer composites filled with ceramic particles for electronic packaging[J]. J Appl Polym Sci，1999，74（14）：3396-3403.

[3] Fu Yuanxiang，He Zhuoxian，Mo Dongchuan，et al. Thermal conductivity enhancement with different fillers for epoxy resin adhesives[J]. Appl Therm Eng，2010，66（s1/s2）：493-498.

[4] 王好盛，張冬海，薛楊，等. 高導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂介電復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 化工新型材料，2014，42（8）：21-25.

[5] 周海堤，趙凱凱，房嫄，等. 填充型導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 塑料科技，2014，42（3）：135-139.

[6] 馮軍強(qiáng)，代大慶，鄭廷秀，等. 逾滲復(fù)合體系的結(jié)晶度對(duì)逾滲閾值和介電行為的影響[J]. 中國(guó)材料進(jìn)展，2009，28（2）：43-47.

[7] 張學(xué)鋒，何杰，邵軍，等. 熱尼龍66復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 工程塑料應(yīng)用，2014，42（5）：34-37.

[8] 李明軒，劉鵬波，范萍，等. 氧化鋁對(duì)聚乙烯結(jié)晶及導(dǎo)熱性能影響的研究[J]. 中國(guó)塑料，2009，23（4）：50-52.

[9] 常明強(qiáng)，王春艷，付曉蓉. 高分子復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究[J]. 廣東化工，2014，41（7）：31-33.

[10] 王聰. 環(huán)氧樹脂/氧化鋁導(dǎo)熱復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備[J]. 絕緣材料，2010，43（1）：52-54.

[11] 趙洪強(qiáng). 聚全氟乙丙烯絕緣導(dǎo)熱改性研究[D]. 杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2009.

[12] 李紅強(qiáng)，溫盛輝，賴學(xué)軍，等. 氧化鋁/環(huán)氧樹脂/聚氨酯導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備及表征[J].應(yīng)用化工，2014，43（10）：1816-1819.

[13] Amendola E，Scamardella A M，Petrarca C，et al. Epoxynanocomposites with ceramic reinforcement for electrical insulation[J]. J Appl Polym Sci，2011，122（6）：3686-3693.

[14] Sugumaran P. Experimental investigation on dielectric and thermal characteristics of nanosized alumina filler added polyimide enamel[J]. J Electr Eng Technol，2014，9（3）：978-983.

[15] Cheng Jianping，Liu Tao，Zhang Jie，et al. Influence of phase and morphology on thermal conductivity of alumina particle/ silicone rubber composites[J]. Appl Phys A，2014，117（4）：1985-1992.

[16] Yu Hui，Li Liangliang，Qi Longhao. Viscosity and thermal conductivity of alumina microball/epoxy composites[C]//2011 International Conference on Electronic Packaging Technology & High Density Packaging.Shanghai: The Chinese Institute of Electronics，2011.

[17] 洪龍輝. PA/PET高強(qiáng)導(dǎo)熱復(fù)合材料[J]. 輕工科技，2014（6）：45-48.

[18] Zhou Wenying，Qi Shuhua，Zhao Hongzhen，et al. Effect of particle size of Al2O3on the properties of filled thermal conductive silicone rubber[J]. J Appl Polym Sci，2007，104（2）：1312-1318.

[19] Sanada K，Tada Y，Shindo Y. Thermal conductivity of polymer composites with close-packed structure of nano and micro fillers [J]. Composites：Part A，2009，40（6）：724-730.

[20] 韋衍樂，饒保林，曾柏順，等. 粉體形貌和粒徑對(duì)環(huán)氧樹脂復(fù)合物導(dǎo)熱性能的影響[J]. 絕緣材料，2013，46（2）：42-44.

[21] 周利莊，曾智，趙慧宇，等. 單組分加成型導(dǎo)熱有機(jī)硅橡膠的制備[J]. 特種橡膠制品，2013，34（1）：46-48.

[22] Vaisakha S S，Hassanzadehb M，Metzc R，et al. Effect of nano/ micro-mixed ceramic fillers on the dielectric andthermal properties of epoxy polymer composites[J]. J Polym Advan Technol，2014，25（2）：240-248.

[23] Liu Mengdie，Jia Kun，Liu Xiaobo. Effective thermal conductivity and thermal properties of phthalonitrile-terminated poly（arylene ether nitriles）composites with hybrid functionalized alumina[J]. J Appl Polym Sci，2015，132（10）：41595-41602.

[24] 李鳳生，楊毅. 微米/納米復(fù)合技術(shù)及應(yīng)用[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2002：11-35.

[25] 劉永榮. Al2O3/HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2010.

[26] 毛建輝. 大功率LED散熱用導(dǎo)熱硅橡膠的制備與性能研究[D]. 重慶：重慶大學(xué)，2014.

[27] 付繼芳. 環(huán)氧樹脂的納米材料高性能化改性及其性能研究[D]. 上海：上海大學(xué)，2008.

[28] 徐杰成，王家俊. 氧化鋁填充LLDPE復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能研究[J]. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，25（5）：512-514.

[29] Zakaria M R，Akil H M， Kudus M H A. Enhancement of tensile and thermal properties of epoxy nanocomposites through chemical hybridization of carbon nanotubes and alumina[J]. Composites：Part A，2014，66：109-116.

[30] Li W K，Dichiara A，Zha J W，et al. On improvement of mechanical and thermo-mechanical properties of glass fabric/ epoxy composites by incorporating CNT-Al2O3hybrids[J]. Compos Sci Technol，2014，103：36-43.

[31] Kaleem H，Pan W，Wan C L. Thermal conductivities of alumina-based multiwall carbon nanotube ceramic composites[J]. J Mater Sci，2014，49（17）：6048-6055.

[32] 陳宇飛，王立平，邊宗真. Nano-Al2O3摻雜酮酐型聚酰亞胺的微觀結(jié)構(gòu)及耐熱性能研究[J]. 絕緣材料，2014，47（3）：22-26.

[33] 周宏，張玉霞，范勇，等. 片狀納米Al2O3/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能[J]. 復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2014，31（5）：1142-1147.

[34] Kozakol M，Hikita M，Sato M，et al. Effects of nanoalumina hydrate coating for conductive fillers on dielectric properties of epoxy composite materials[C]. Japan：Institute of Electrical Engineers of Japan，2014：77-80.

[35] 劉道龍，劉鵬波，徐聞，等. γ射線輻照高密度聚乙烯/氧化鋁共混體系的力學(xué)性能及導(dǎo)熱性能[J]. 高分子材料科學(xué)與工程，2005，21（6）：170-173.

[36] 文雯. 氧化鋁填充聚碳酸酯復(fù)合物的制備與性能研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2010.

[37] 韓志東，許達(dá). 導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，16（5）：11-15.

[38] 程曉樂. 導(dǎo)熱聚苯硫醚/聚酰胺復(fù)合材料的制備及研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2010.

Progress in insulating thermal conductive polymer/alumina composites

Dong Lina1， Zhou Wenying1，2， Sui Xuezhen1， Wang Zijun1，Zhang Mingtao3
（1. College of Chemistry & Chemical Engineering， Xi＇an University of Science and Technology， Xi＇an 710054，China; 2. Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application， Ministry of Education， Harbin University of Science and Technology， Harbin 150080，China; 3. Xi＇an Balance Composites Co. Ltd.， Xi＇an 710082，China）

Alumina is a kind of important heat conductive filler to prepare high thermal conductive composites due to its low price and excellent comprehensive properties，such as superior electrical insulation and high thermal conductivity. In this paper，the authors discussed the research progress in insulting thermal conductive polymer/alumina composites，the influences of content，shape，particle size and surface modification of alumina，hybrid fillers and processing methods，etc. on the thermal conductivity and other properties were emphasized to supply references for preparing polymer/alumina composites with good comprehensive properties.

polymer；alumina； thermal conductivity；insulation；particle size；surface modification

TQ 322.2

A

1002-1396（2015）06-0069-05

2015-05-28；

2015-08-27。

董麗娜，女，1989年生，在讀碩士研究生，從事聚合物基電子功能材料研究，E-mail：lndong126@163.com。

哈爾濱理工大學(xué)工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面上開放基金（JZK201301），教育部重點(diǎn)科技項(xiàng)目（212175），陜西省教育廳自然科學(xué)專項(xiàng)基金（14JK1485）， 國(guó)家自然科學(xué)基金（51577154）。

*通信聯(lián)系人。E-mail：wyzhou2004@163.com；聯(lián)系電話：（029）83856267。