概述

通过对现有导热填料的表面处理工艺进行优化，提升填料与基体的相容性，改善材料导热性能。

需求详情

在高性能导热材料的开发中，一个长期存在的核心技术瓶颈在于：作为导热关键功能相的填料（如氮化硼、氧化铝等）与作为连续相的聚合物基体（如环氧树脂、硅橡胶等）之间，存在着显著的物理与化学性质差异，导致二者界面相容性不佳。这种界面缺陷会产生较高的声子散射效应，严重阻碍热量在材料中的高效传递，如同道路网络中存在的“断头路”，使得填料即便添加量很高，也难以形成完整、高效的立体导热网络。其结果往往是，材料的实测导热系数远低于理论预期，无法满足5G通讯、高端芯片等领域对散热能力日益严苛的要求。面对这一普遍性行业难题，直接更换更高导热的填料（如金刚石、石墨烯）或大幅提升填料填充比例，虽能在一定程度上提升性能，但往往会引发材料粘度急剧上升、加工性恶化、力学性能脆化以及成本成倍增加等一系列新问题。相比之下，通过精细化的表面处理工艺来优化现有填料与聚合物基体的界面相互作用，被业界公认为当前最具成本效益与技术可行性的改进方案。此方案的核心在于，利用硅烷、钛酸酯等偶联剂，或通过原位聚合、接枝改性等化学手段，在填料颗粒表面构建一层功能化分子层。这层“桥梁”能有效改善填料在基体中的分散性，减少团聚，并显著增强填料与基体间的界面粘结力。其直接效果是降低了界面热阻，促进了声子振动能流在界面处的有效传输，从而在不改变主体填料种类和用量的前提下，显著提升复合材料的整体导热性能。同时，该方法还能兼顾甚至改善材料的加工流动性与机械强度，为开发“高导热、易加工、低成本”的新一代热管理材料提供了关键的技术路径，具有极高的工程应用价值与市场推广潜力。

技术参数

导热系数提升至≥5 W/m·K；界面结合力提升30%；材料稳定性满足1000小时老化测试。

项目预期

建立1-2种高效的填料表面处理工艺，完成实验室验证，为生产中试提供技术支撑。