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導熱界面材料是熱傳導的關鍵，它們幫助熱量順暢地流動。導熱系數和熱阻是衡量這些材料性能的兩個重要指標。導熱系數越高，材料傳導熱量的能力越強，熱量損失越少。而熱阻則是材料阻止熱量通過的能力，它是提升導熱性能的障礙。因此，要想提高導熱界面材料的傳熱性能，不僅要關注導熱系數，還要關注如何降低熱阻。
那么，如何降低導熱材料界面的熱阻呢？
導熱界面材料通常由有機基體和無機填料組成。熱阻的產生主要是因為兩個固體表面之間的界面層作用力較弱，聲子振動頻率不匹配，導致聲子散射，從而增加熱阻。根據界面不同，界面熱阻可以分為三類：填料與填料間界面熱阻、填料與基體之間的界面熱阻、熱界面材料與器件之間的界面熱阻。
對于填料與填料間的界面熱阻，我們可以采取以下措施來降低：
增加填料添加量：隨著填料比例的增加，填料間距減小，當達到一定比例時，填料相互接觸、堆疊，形成導熱通路，從而降低界面熱阻。但要注意，過量的填料可能會破壞導熱網絡，反而增加熱阻，并影響材料的加工性能和機械性
2. 定向排列：對于一維或二維導熱填料，如碳纖維、片狀六方氮化硼，可以利用力場、磁場、電場或冰模板法等方法誘導形成高度取向有序結構，增大填料間有效接觸面積，降低界面熱阻。
3. 顆粒級配：將不同尺寸或形貌的導熱粒子填充進聚合物基體中，可以產生協同增強效應，連接分離的顆粒，增加聲子傳導界面，降低填料間的界面熱阻。
在雜化填料的研究中，由于不同填料間界面親和力和聲子譜不匹配，會導致聲子散射。因此，需要對填料表面進行處理，形成更強的界面結合。目前，共價鍵改性是一種有效的方法，共價鍵的結合力比氫鍵和范德華力更強，可以減小粉體間界面熱阻，提升導熱性能。
此外，由于無機填料與聚合物基體難以浸潤，未處理的填料與基體連接不緊密，會產生氣孔和間隙，增加界面熱阻。表面改性是一種有效的方式，可以改變填料表面張力，減少團聚，改善填料與基體的親和程度，減少內部缺陷，降低界面熱阻。目前，最廣泛應用的表面改性方法是通過對填料進行表面化學修飾，利用有機單體、有機低聚物、表面活性劑、偶聯劑等表面處理劑在粉體顆粒表面的吸附、反應、包覆或包膜來實現。
參考來源：
紀超. 導熱復合材料中多組分填料的協同作用的研究[D].深圳大學.
張榮,劉卓航,熊文偉等.氮化硼/聚合物導熱復合材料界面熱阻調控研究進展[J].材料導報.
粉體圈：導熱界面材料性能提升的攔路虎：界面熱阻該如何降低？
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