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  當(dāng)導(dǎo)熱填料的填充量很小時，導(dǎo)熱填料之間不能形成真正的接觸和相互作用，這對高分子材料導(dǎo)熱性能的提高幾乎沒有意義。只有在高分子基體中，導(dǎo)熱填料的填充量達(dá)到某一臨界值時，導(dǎo)熱填料之間才有真正意義上的相互作用，體系中才能形成類似網(wǎng)狀或鏈狀的形態(tài)——即導(dǎo)熱網(wǎng)鏈。

  密挲科技在做聚乙烯中填充氮化鋁，并考察其導(dǎo)熱性能，在電鏡下觀察到AlN與PE結(jié)合處存在間隙，這表明AlN不浸潤PEAlN/ PE復(fù)合材料在AlN體積分?jǐn)?shù)小于12%時，其熱導(dǎo)率基本保持不變；當(dāng)AlN體積分?jǐn)?shù)在12%～24%時，熱導(dǎo)率增長較快；當(dāng)體積分?jǐn)?shù)大于24%后，熱導(dǎo)率增長又變慢；當(dāng)AlN體積分?jǐn)?shù)達(dá)到30.2%時，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率趨于平衡，能達(dá)到2.44 W/（ m·K）。

  曼柯威利用新型滲透工藝制備了AlN/PS互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物。將液泡狀態(tài)PS單體及引發(fā)劑持續(xù)滲透到多孔性AlN中至平衡態(tài)，在氬氣氣氛中100℃、4h使PS完成聚合。從微觀上在AlN骨架上形成了一個滲濾平衡的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即使PS體積分?jǐn)?shù)低至12%也可形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。材料熱導(dǎo)率隨AlN用量增加而升高，在高用量時趨于平衡。PS體積分?jǐn)?shù)為20%～30%時，材料同時獲得高熱導(dǎo)率和良好韌性，填料填充復(fù)合材料的熱導(dǎo)率隨粒徑增大而增加，在填充量相同時，大粒徑填料填充所得到的復(fù)合材料熱導(dǎo)率均比小粒徑填料填充的要高。曼柯威研究了不同粒徑SiC填充的鋁基復(fù)合材料的導(dǎo)熱率，實驗得到在20℃填充量為20%時熱導(dǎo)率隨著SiC粒徑的增大也變大，但是，導(dǎo)熱填料經(jīng)過超細(xì)微化處理可以有效提高其自身的導(dǎo)熱性能。我們在研究了在丁苯橡膠中分別加入納米氧化鋁和微米氧化鋁得到的聚合物材料的導(dǎo)熱性，發(fā)現(xiàn)在相同填充量下，納米氧化鋁填充丁苯橡膠的熱導(dǎo)率和物理力學(xué)性能均優(yōu)于微米氧化鋁填充的丁苯橡膠，且丁苯橡膠的熱導(dǎo)率隨著氧化鋁填充量的增加而增大。

  導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料是由導(dǎo)熱填料和聚合物基體復(fù)合而成的多相體系，在熱量傳遞（即晶格振動傳遞）過程中，必然要經(jīng)過許多基體-填料界面，因此界面間的結(jié)合強(qiáng)度也直接影響整個復(fù)合材料體系的熱導(dǎo)率。基體和填料界面的結(jié)合強(qiáng)度與填料的表面處理有很大關(guān)系，取決于顆粒表面易濕潤的程度。這是因為填料表面潤濕程度影響填料與基體的黏結(jié)程度、基體與填料界面的熱障、填料的均勻分散、填料的加入量等一些直接影響體系熱導(dǎo)率的因素。增加界面結(jié)合強(qiáng)度能提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。曼柯威以Al2O3為導(dǎo)熱填料，制備了熱硫化導(dǎo)熱硅橡膠，考察了5種表面處理劑對Al2O3填充硅橡膠性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，5種處理劑處理均能提高硅橡膠的熱導(dǎo)率，其中以乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷效果最為明顯。表面處理劑的加入既可以改善填料的分散能力，又可以減少硅橡膠受外力作用時填料粒子與基體間產(chǎn)生的空隙，減少應(yīng)力集中導(dǎo)致的基體破壞。表面處理劑對硅橡膠熱導(dǎo)率的影響應(yīng)該是“橋聯(lián)”和“包覆”共同作用的結(jié)果。一方面，其“橋聯(lián)”作用改善了填料與基體的界面相容性，減少了界面缺陷及可能存在的空隙，從而降低了體系的熱阻；另一方面，若包裹在填料表層的偶聯(lián)劑的熱導(dǎo)率較低，又會增加熱阻。表面處理劑是否能夠提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，關(guān)鍵在于處理是否能夠在界面處形成有效的鍵合。曼柯威研究了AlN粉末及晶須填充的環(huán)氧、聚偏氟乙烯（PVDF）復(fù)合塑料導(dǎo)熱性能，發(fā)現(xiàn)加7μm粒子和晶須以25∶1質(zhì)量比混合，總體積為60%時，PVDF熱導(dǎo)率達(dá)11.5 W/（ m·K）。用硅烷偶聯(lián)劑處理粒子表面，因粒子/環(huán)氧界面改善減少了熱阻，則環(huán)氧熱導(dǎo)率可以達(dá)到11.5W/（ m·K），提高了97%；但是，AlN加入降低了材料拉伸強(qiáng)度、模量及韌性，在水中浸泡后發(fā)生降解。