刘 蓉，陈 果，李良锋，高鹏飞，王玉平

(西南科技大学材料科学与工程学院，绵阳 621010)

0 引 言

随着电子元器件朝着大功率和多功能化发展，其单位容积产生的热量不断积累和增加[1]，不可避免地给散热技术的发展带来新的挑战[2]。众所周知，电子元器件的故障发生率与其工作温度密切相关[3]。电子元器件的温度每升高2 ℃，其可靠性下降10%；50 ℃时其寿命仅为25 ℃时的1/6[4]。因此，欲使电子元器件及设备在使用环境下正常工作，保证可靠性和寿命，研发具有高热导率的散热材料迫在眉睫。

高分子材料具有易加工、良好力学性能、绝缘和耐腐蚀等特性，是电子行业应用广泛的基体材料[5]。然而，这类材料的热导率极低，常采用填充导热填料来提高高分子基体材料的导热性能[6]。氧化锌(zinc oxide,ZnO)作为一种典型的无机粉体，具有较高的导热系数(约30 W/(m·K))、良好的热稳定性、抗化学腐蚀性，以及较高的电绝缘性且成本低廉，被广泛用作导热填料来提升高分子基体材料[7]，如橡胶[8]、塑料[9]和硅脂[10]等的导热性能。刘路等[11]将纳米ZnO与室温硫化硅橡胶复合，研究发现当ZnO的质量分数为23%时，复合材料热导率达到0.38 W/(m·K)。Nie等[12]将ZnO填充于高密度聚乙烯，研究表明当ZnO的质量分数为30%时，复合材料热导率得到明显提升。Jiang等[13]将四针状的ZnO填充于环氧树脂(epoxy resin,EP)，结果表明当ZnO的体积分数为35%时，复合材料热导率达到0.92 W/(m·K)。高分子基复合材料的导热机理为填料在基体中形成供热量传输的导热通路[14]。目前研究重点为填料的种类[15]、含量[16]，填料与基体的相互作用[17]以及填料在基体中的取向[18]对复合材料导热性能的影响，而填料粒径对复合材料导热性能影响的系统研究较少。……