常用的導熱填料主要有金屬、碳系以及陶瓷填料，相比于金屬、碳系填料，陶瓷粒子主要通過晶格振動實現(xiàn)熱量的快速傳遞，而且因其內(nèi)部沒有自由運動的電子從而具有優(yōu)異的電絕緣性能，是制備高導熱絕緣聚合物材料的首選填料。尤其是六方氮化硼（h-BN），是陶瓷材料中導熱性能最好的填料之一。h-BN 的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都與石墨相近，具有優(yōu)異的固有導熱以及熱、化學穩(wěn)定性能。

絕緣導熱聚合物基復合材料是指在電絕緣情況下可以傳遞熱量的物質(zhì)，其在熱交換工程、航空航天、電子電氣工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。部分聚合物的熱導率，聚合物材料的導熱性能普遍不好，即使導熱性最好的高密度聚乙烯其熱導率也只有 0.44 W/(m·K)。

片狀六方氮化硼導熱填料

提高聚合物材料導熱性能目前主要有三種途徑：一是合成具有高熱導率的聚合物或分子鏈中引入導熱性能良好的官能團；二是探索先進的高聚物加工工藝及其設(shè)備，通過改變高聚物的鏈排列結(jié)構(gòu)使聚合物具有完整結(jié)晶性，通過聲子導熱機制導熱；三是加入高導熱填充物。第一和第二種方法因工藝復雜、對設(shè)備要求高等因素影響目前難以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。第三種方法即高導熱填充物方法因簡便快捷、易于控制而應(yīng)用最為廣泛。

六方氮化硼作為導熱填料，應(yīng)該具備以下基本要求：高導熱系數(shù)、不與聚合物基體發(fā)生反應(yīng)、化學和熱穩(wěn)定性良好等，氮化硼因具有較低的介電常數(shù)、較高的體積電阻率和熱導率，成為目前制備高絕緣導熱聚合物的理想填料，BN/聚合物復合材料也成為當前絕緣導熱聚合物復合材料的研究熱點。

導熱填料/聚合物復合材料的性質(zhì)與填料的形貌等因素有關(guān)，如填料的大小、形狀和在聚合物基體中的分散狀態(tài)等都會影響聚合物的導熱性能。搭配使用不同形態(tài)的氮化硼作為填料，可使聚合物復合材料顯示出優(yōu)異的導熱性能。

但是 h-BN 的疏水特性使其在聚合物基體中的分散性較差，很容易發(fā)生填料團聚的現(xiàn)象，造成嚴重的聲子散射，影響熱量的有序傳輸。如何提升 h-BN 在聚合物基體中的分散性是解決這一問題的有效方法。

六方氮化硼h-BN表面改性方式

當聚合物基體中引入 h-BN 填料時，由于復合體系內(nèi)接觸界面增多且填料間易發(fā)生團聚，造成了復合體系內(nèi)部界面熱阻較大，不利于導熱性能的有效提升。為了解決這一問題，改善填料在聚合物基體中的分散性尤為關(guān)鍵。

層內(nèi)共價相連的方式使得 h-BN表面的活性自由基較少，很難與聚合物基體結(jié)合，極易發(fā)生團聚現(xiàn)象，影響導熱性能的提升。通過對 h-BN 進行表面改性，提升其與聚合物基體之間的界面相互作用，不僅解決了填料與基體之間分散性較差的問題，同時還能降低填料與基體之間的界面熱阻。