將導(dǎo)熱填料填充在高分子材料基體中制成導(dǎo)熱膠粘劑，其導(dǎo)熱性能主要取決于填料的種類，還與填料在基體中的分布等有關(guān)。因此，填料的用量、粒徑、表面處理等均將影響環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱膠粘劑的導(dǎo)熱性能。當(dāng)填料可以均勻分布在環(huán)氧樹脂基體中并且可以使填料在合適的用量下形成導(dǎo)熱通路時(shí)，導(dǎo)熱性能最佳。通常粒徑越大，越容易形成導(dǎo)熱通路，導(dǎo)熱性能就越好。對(duì)于填充型導(dǎo)熱膠粘劑，界面是熱阻形成的主要原因，通過對(duì)填料表面進(jìn)行改性，增強(qiáng)界面作用力，可以在一定程度上提高導(dǎo)熱性能。
2、本征型導(dǎo)熱膠粘劑
不使用導(dǎo)熱填料，僅僅依靠聚合物在成型加工過程中通過改變分子鏈結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變結(jié)晶度，從而增強(qiáng)導(dǎo)熱性能。高聚物由于相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性，很難形成完整的晶格。目前，通過化學(xué)合成法制備的具有高熱導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)聚合物主要有聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯等，它們主要依靠分子內(nèi)共軛Ⅱ鍵進(jìn)行電子導(dǎo)熱，這類材料通常也具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能. 本征型導(dǎo)熱膠粘劑由于生產(chǎn)工藝過于復(fù)雜、可實(shí)施性差，而不為人們所選擇。
填充型導(dǎo)熱膠粘劑
通過控制填料在基體中的分布，形成連續(xù)的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而增強(qiáng)膠粘劑的導(dǎo)熱性能。常用的導(dǎo)熱填料有金屬材料（Fe、Mg、Al、Cu、Ag）、碳基材料( 碳納米管、石墨烯、石墨)、氧化物（Al2O3、ZnO、BeO、SiO2）、氮化物（AlN、BN、Si3N4）。其中金屬材料與碳基材料多為非絕緣材料，金屬氧化物、氮化物多為絕緣材料。作為導(dǎo)熱填料，應(yīng)該具備以下基本要求：高導(dǎo)熱系數(shù)、不與聚合物基體發(fā)生反應(yīng)、化學(xué)和熱穩(wěn)定性良好等。導(dǎo)熱填料與聚合物形成的復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的好壞取決于填料本身的導(dǎo)熱率、填料在基體樹脂中的填充情況、填料與基體之間的相互作用。根據(jù)填充無機(jī)材料的不同，填充型導(dǎo)熱膠粘劑分為導(dǎo)熱絕緣膠粘劑和導(dǎo)熱非絕緣膠粘劑。常用的絕緣填料有Al2O3、AlN、SiO2 等，非絕緣填料有Ag、Cu、石墨、碳納米管等。
氧化物絕緣材料中氧化鈹熱導(dǎo)率最高，但由于毒性較大而不被人們所使用。氧化硅、氧化鋁具有優(yōu)良的電絕緣性能，而且價(jià)格低廉，得到了廣泛使用。氮化物絕緣材料中氮化硅、氮化硼由于熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，成為人們研究的熱點(diǎn)，但其價(jià)格昂貴，從而限制了其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。對(duì)于非絕緣填料來說，碳基材料主要有石墨烯，其熱導(dǎo)率高、導(dǎo)電性好，適用于導(dǎo)熱非絕緣膠粘劑。也可以將石墨烯與電絕緣性能優(yōu)良的聚合物復(fù)合，得到導(dǎo)熱絕緣膠粘劑。目前，市場上主要導(dǎo)熱膠粘劑都屬于填充型導(dǎo)熱膠粘劑。
典型絕緣填充料導(dǎo)熱系數(shù)
2 三種主要灌封膠的比較
優(yōu)缺點(diǎn)
灌封膠是一個(gè)廣泛的稱呼, 原來主要用于電子元器件的粘接,密封,灌封和涂覆保護(hù)，當(dāng)前我們提到他們，則主要是因?yàn)楣喾饽z尤其硅膠越來越多的在動(dòng)力電池系統(tǒng)中的應(yīng)用。
灌封膠材料可分為：
環(huán)氧樹脂灌封膠： 單組份環(huán)氧樹脂灌封膠，雙組份環(huán)氧樹脂灌封膠；
硅橡膠灌封膠： 室溫硫化硅橡膠，雙組份加成形硅橡膠灌封膠，雙組份縮合型硅橡膠灌封膠；
聚氨酯灌封膠：雙組份聚氨酯灌封膠；
有機(jī)硅橡膠
優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)硅灌封膠固化后材質(zhì)較軟，有固體橡膠和硅凝膠兩種形態(tài)，能夠消除大多數(shù)的機(jī)械應(yīng)力并起到減震保護(hù)效果。物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具備較好的耐高低溫性，可在-50~200℃范圍內(nèi)長期工作。優(yōu)異的耐候性，在室外長達(dá)20年以上仍能起到較好的保護(hù)作用，而且不易黃變。具有優(yōu)異的電氣性能和絕緣能力，灌封后有效提高內(nèi)部元件以及線路之間的絕緣，提高電子元器件的使用穩(wěn)定性。具有的返修能力，可快捷方便的將密封后的元器件取出修理和更換。
缺點(diǎn)：粘結(jié)性能稍差。應(yīng)用范圍：適合灌封各種在惡劣環(huán)境下工作以及高端精密/敏感電子器件。如LED、顯示屏、光伏材料、二極管、半導(dǎo)體器件、繼電器、傳感器、汽車安定器HIV、車載電腦ECU等，主要起絕緣、防潮、防塵、減震作用。
隨著電子科技的大跨步式發(fā)展，由于具備諸多優(yōu)異性能，有機(jī)硅橡膠將無疑成為敏感電路和電子器件灌封保護(hù)的較佳灌封材料。
性能縱向?qū)Ρ?/span>
成本：有機(jī)硅樹脂＞環(huán)氧樹脂＞聚氨酯；
注：在有機(jī)硅樹脂中縮合型的成本接近了環(huán)氧樹脂，而改性后的環(huán)氧樹脂也接近了PU；
工藝性： 環(huán)氧樹脂＞有機(jī)硅樹脂＞聚氨酯；
注：PU因?yàn)槠溆H水性，必須有真空干燥才能得到比較好的固化物，如無需真空和干燥的成本又實(shí)在太高，所以熱溶膠雖然是加熱溶解澆注，但總體來看其可操作性還是比PU的簡單的多；
電氣性能：環(huán)氧樹脂樹脂＞有機(jī)硅樹脂＞聚氨酯；
注：加成型的有機(jī)硅或者是石蠟等類型的熱溶膠，有的電氣特性甚至比環(huán)氧的還要高，例如表面電阻率；
耐熱性：有機(jī)硅樹脂＞環(huán)氧樹脂＞聚氨酯；
注：低廉價(jià)格的PU其耐熱比熱溶膠好不了多少；
耐寒性：有機(jī)硅樹脂＞聚氨酯＞環(huán)氧樹脂；
注：很多熱溶膠的低溫特性其實(shí)也是非常不錯(cuò)的，所以在很多時(shí)候，環(huán)氧是要排在最后的了；
硅橡膠可在很寬的溫度范圍內(nèi)長期保持彈性, 硫化時(shí)不吸熱、不放熱, 并具有優(yōu)良的電氣性能和化學(xué)穩(wěn)定性能, 是電子電氣組裝件灌封的首選材料。
室溫硫化(RTV) 硅橡膠按硫化機(jī)理分為縮合型和加成型，按包裝形式分為單組分型和雙組分型?？s合型硅橡膠硫化時(shí)通常會(huì)放出低分子物。因此, 在灌封后應(yīng)放置一段時(shí)間, 待低分子物盡量揮發(fā)后方可使用。加成型RTV 硅橡膠具有優(yōu)良的電氣強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性, 耐候、防水、防潮、防震、無腐蝕且無毒、無味, 易于灌注、能深部硫化, 收縮率低、操作簡單, 能在-65 ～ 200 ℃下長期使用;但在使用過程中應(yīng)注意不要與N 、P 以及金屬有機(jī)鹽等接觸, 否則膠料不能硫化。
灌封基本工藝流程
灌封工藝按電器絕緣處理方式不同, 可以分為模具成型和無模具成型兩種 ;模具成型又分為一般澆注和真空灌注兩種。在其它條件相同時(shí)一般采用真空灌注。
灌封中常見的問題
模具設(shè)計(jì)，硅橡膠在使用時(shí)是流體, 為了不使膠料到處漏流, 造成膠料浪費(fèi)和污染環(huán)境, 模具的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵。模具設(shè)計(jì)一般要做到以下幾點(diǎn):便于組裝, 拆卸, 脫模;配合嚴(yán)密, 防止膠料泄漏；支撐底面平整, 以保證干燥過程中膠層各部分厚度基本一致, 便于控制灌封高度。
氣泡，膠料中混入氣泡后, 不僅影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量, 更重要的是影響產(chǎn)品的電氣性能和機(jī)械性能。對(duì)于硅橡膠, 由于韌性好, 氣泡主要影響產(chǎn)品的電性能。產(chǎn)生氣泡的原因主要是:反應(yīng)過程中產(chǎn)生的低分子物或揮發(fā)性組分;機(jī)械攪拌帶入的氣泡;填料未徹底干燥而帶入的潮氣；原件之間的窄縫死角未被填充而成空穴。對(duì)于雙組分硅橡膠 , 膠料混合時(shí)必須充分?jǐn)嚢?。采用真空干燥箱進(jìn)行真空排氣泡處理, 可使膠層質(zhì)量明顯提高, 且強(qiáng)度、韌性同時(shí)提高。
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