降本增效是目前眾多行業(yè)的運營發(fā)展共識，在導(dǎo)熱填料板塊，許多企業(yè)開始使用氫氧化鋁替代氧化鋁來降低產(chǎn)品的制備成本，并在實踐中證明了其可行性。

一、技術(shù)可行性

低密度優(yōu)勢。與其他常見的絕緣導(dǎo)熱填料相比，氫氧化鋁熱導(dǎo)率稍微遜色，但具有低密度的特點，在輕量化復(fù)合材料領(lǐng)域，存在潛在的應(yīng)用優(yōu)勢。

常見導(dǎo)熱填料和有機硅的物理性能

來源： 參考資料2

多功能性。氫氧化鋁不僅具有導(dǎo)熱性能，還具有阻燃、抑煙等多功能特性，這使得它在一些特殊應(yīng)用場景中比普通氧化鋁更具優(yōu)勢。

表面改性。氫氧化鋁的表面是強極性，含有大量的羥基，添加到聚合物中（例如硅油）相容性將會較差。同時，其表面為非光滑的，混合粘度也會增大。通過適當(dāng)?shù)谋砻娓男裕梢愿纳破渑c基體的界面相容性，降低界面熱阻，提升復(fù)合材料熱導(dǎo)率。

二、典型的應(yīng)用場景-新能源汽車有機硅灌封膠

在新能汽車灌封膠領(lǐng)域，追求終端產(chǎn)品的輕量化和成本優(yōu)勢，迫切需要低密度的高性價比的導(dǎo)熱界面材料。

在參考資料2中，作者采用烷基硅烷對氫氧化鋁進行改性，采用三種不同粒徑（下圖(a) ATH-1;(b) ATH-2;(c) ATH-3）的 Al(OH)3 進行了多種比例的配比，考察了其對加成型有機硅粘度、熱導(dǎo)率、密度的影響。實驗證明，Al(OH)3 填充有機硅具有明顯的低密度優(yōu)勢，密度僅為 2.04 g/cm3，最優(yōu)粉體復(fù)配比例為 2:2:6，動態(tài)粘度最佳僅為 142 Pa·S，兼顧高熱導(dǎo)率 3.40 W/m·k。

(a) ATH-1;(b) ATH-2;(c) ATH-3

來源： 參考資料2

不同配比的 Al(OH)3 對加成型有機硅熱導(dǎo)率的影響

來源： 參考資料2

氫氧化鋁的崛起本質(zhì)是“性能夠用前提下的極致成本優(yōu)化”，主要應(yīng)用于對導(dǎo)熱性能要求不高（小于3W/(m·K)，行業(yè)經(jīng)驗，僅供參考），但卻對成本極為敏感的領(lǐng)域。但若需高導(dǎo)熱+高溫穩(wěn)定的領(lǐng)域，氧化鋁還是優(yōu)選。對于企業(yè)而言，關(guān)鍵在于精準(zhǔn)定位自身產(chǎn)品的技術(shù)閾值，避免“過度設(shè)計”或“性能不足”的兩極陷阱。

參考資料：

1、萬里行“一線情報”——氫氧化鋁導(dǎo)熱填料崛起！

2、尹君山,亢海剛.不同粒徑氫氧化鋁對加成型有機硅材料的影響[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2023,(19)

編輯整理：粉體圈Alpha