導熱材料被普遍應用于取暖、換熱等工程中，而對于導熱材料的選取，金屬材料被普遍應用，眾所周知，金屬材料很容易腐蝕，所以人們為了防止這一現象的發生會采用合金技術、與防腐涂層技術等來延緩金屬材料的腐蝕，但是這樣一來卻使金屬材料的導熱性能大大地降低。因此為了達到導熱性能的更高要求，人們在不斷地探索與開發新的材料，而導熱高分子材料恰恰能很好地滿足人們的需要，因而導熱高分子材料成為研究的主要方向。

1 導熱材料的導熱機理

不同材料的導熱機理也是不盡相同的，對于金屬晶體來說，其中的自由電子對導熱功能起到了重要的作用，對于金屬晶體中的聲子來說其導電的功能可以忽略不計，而非晶體的導熱機理主要是靠其中的分子和原子的無規律運動來完成的，由于非晶體也可以被看成極細的晶體，因此也可以通過聲子的運動來分析它的導熱機理，除此之外，對于一些投射性十分好的玻璃或者單晶體來說，其中的光子也對導熱起到了十分重要的作用。因此可以總結為 :固體材料內部導熱的載體一共有三種，它們分別為聲子、電子和光子。

由此可以看出，金屬導體內部主要靠內部的自由電子來完成導熱，它要比非金屬的導熱性能強很多，而對于非金屬來說，晶體的導熱性能要比非晶體的導熱性能強得多。但是，不管是哪一種高分子材料，其本身的導熱性能是是非差的，只有在其中填充高導熱性的材料才可以很好地提高其本身的導熱性，但是隨著材料的填充又會出現新的問題 :會降低材料的強度性能，因此可以說填充材料的導熱性能與在材料內的分布狀況直接決定了其整體導熱強度的高低。

1.1 金屬材料的導熱機理

對于金屬材料導熱性能的好壞，可以通過材料的熱導率來衡量 , 其中金屬的導熱率等于自由電子分量與聲子分量之和，由于在純金屬中，自由電子分量要遠遠大于聲子分量，所以說金屬的導熱性能往往又由其內部的自由電子來決定。每種金屬元素可以通過內部原子間價電子的流動將熱量從一個原子傳遞給另一個原子，從而完成導熱，除此之外，純金屬的熱導率會隨著溫度的增加而逐漸下降。

1.2 非金屬材料的導熱機理

對于非金屬材料來說，可以分為晶體非金屬和非晶體非金屬兩類，它們的導熱主要依靠聲子來完成。對于一般的晶體非金屬來說，晶體非金屬的導熱率要低于金屬的導熱性能，但是要比非晶體非金屬導熱性能高。對于導熱率特別高的晶體非金屬來說它本身是非常純的晶體，通過聲子相互散射從而帶來熱阻，隨著溫度的降低，聲子之間的相互散射會逐漸減弱。

非晶體非金屬是導熱性能最低的材料，主要靠聲子的非彈性散射來形成熱阻，而且隨著溫度的逐漸增加，非晶體非金屬的熱阻會逐漸增加，隨著溫度的逐漸減少，非晶體非金屬的熱阻也會逐漸減少。

2 形象導熱材料熱導率的因素

2.1 樹脂基體對熱導率的影響

對于高導熱結構聚合物來說其本身具有很大的共軛體系，從而形成電子熱導通路，但是就目前來說，對于像聚苯胺、聚乙炔這類具有良好的導熱性能的材料來講，其研究的重點主要是其自身的導電性，除此之外，還可以合成具有完整結晶性的高聚物，從而通過其內部聲子的作用來提高聚合物的熱導率。外界對聚合物的拉伸和模壓也可以提高聚合物的熱導率，不僅如此，經證實 :通過增加金屬粉末的含量的復合材料最容易增加導熱材料的熱導率。

2.2 導熱材料填充對熱導率的影響

填充材料對熱導率的影響主要分為以下幾個方面 :

（1）填充材料的種類。導熱填充材料主要包括金屬填充材料與非金屬填充材料兩種，其中填充材料的種類不同，導熱材料所對應的導熱機理與導熱率等因素也不盡相同，因此對于整體材料來說，其對熱導率的影響也會不同。

（2）填充材料的尺寸。填充材料的尺寸對熱導率也有著很好的影響度，填充復合材料的熱導率會隨著填充材料粒子直徑的增大而逐漸增加，在填充材料相同的情況下，大粒子直徑填充物的整體導熱材料的熱導率要比小粒子直徑填充物的整體導熱材料的熱導率高，因此，如果想增加導熱材料的熱導率的話可以通過添加大粒徑的填充物材料來實現其目的。

（3） 填充材料的形狀。對于導熱材料來說，對于內部的填充材料的形狀可以是多種多樣的，可以是片狀、粒狀、球狀，也可以是纖維等形狀，導熱材料內的填充物的形狀直接可以影響其在導熱材料內的分散和熱導率，因此，如果想提高導熱材料的熱導率也可以通過改變其內部填充物的形狀來實現其目的。

2.3 溫度對熱導率的影響

通過一系列的實驗與參考材料可以看出，當溫度在 300 到 373K 之間時，溫度升高，熱導率會逐漸增大，隨著溫度的降低，熱導率會逐減少 ;當溫度超過 373K 的時候隨著溫度的升高，熱導率會逐漸的下降，知道下降到一個最小值的時候，以后的熱導率會基本保持不變。

3 結語

導熱高分子復合材料相比于傳統的導熱材料來說其優勢是十分明顯的 :它不僅具有良好的熱導性，還具有一些傳統導熱材料不可比擬的優勢，因此，對于工業的發展來講，導熱高分子材料將會逐漸引起人們的高度重視，在以后的發展中也會具有十分良好的發展前景。但是就目前實際狀況而言，盡管導熱高分子材料已經引起了很多學者與研究人員的高度重視，但是普適性的理論模型與機理還沒有出現，還處于一個研究的初期階段，對于導熱高分子的應用的研究還沒有導電材料研究得深入，針對這一現狀可以看出 : 導熱高分子的深入研究與應用仍然值得許多學者與研究者的共同努力。

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