1）本征型热界面材料导热机理分析

本征型导热聚合物热导率取决于聚合物结晶性和取向方向，有序晶格结构的高聚物材料比非晶高聚物具有较高的热导率。对于密实固体高聚物，影响固体高聚物热传导性质的因素很多，主要有温度、聚集态结构及取向效应。导热性能还取决于含极性基团的多少和极性基团偶极矩极化程度。

2）本征型热界面材料影响分析

下面从分子结构及参数、取向、晶型、温度、交联、辐射剂量、流体静压力等因素出发探讨其对高分子热导率的影响［67，68］。

（1）取向对聚合物热导率的影响

结晶高分子热导率主要取决于树脂的结晶性和取向，即声子散射程度。分子和晶格非谐性振动、树脂的界面及缺陷等现象都将引起声子散射，如果树脂链结构是有序的，热量将沿分子链方向迅速传输，该方向热导率数值远高于其他方向。

热塑性高聚物热导率受取向影响很大。拉伸非晶态聚合物，大分子链向拉伸方向倾斜，因为链的共价键比链间范德华力强很多，所以沿拉伸方向热导率比垂直方向的大得多，产生强烈的各向异性。可以预见，结晶聚合物热导率各向异性更强烈。结晶聚合物热导率在低温时受拉伸取向影响不大，如HDPE在低于10K时，λ∥／λ⊥为1.5；但高温时影响很大，如HDPE在298K时，λ∥／λ⊥＝2 600。

非结晶聚合物热导率各向异性的物理原因正是共价键部分沿拉伸方向的增多，而沿垂直拉伸方向减少。根据这一假设，有如下适宜于任何取向度下的热导率关系式：

结晶聚合物热导率的各向异性关系与非晶聚合物相比要复杂得多。假设晶桥有相同的热导率和模量，则

式中　a和b——模型的几何特征参数，其中b是晶桥分数；

λc——结晶聚合物热导率；

λa——非结晶聚合物热导率。

垂直于拉伸方向的热导率为：

（2）温度对聚合物热导率的影响

一般来说，聚合物随温度升高热导率增大，不同的是，无定型聚合物与结晶聚合物变化规律差别很大。

非晶聚合物热导率的温度依赖性对于各种非晶聚合物基本相似。广泛的研究证明，在高于100K的温度区域，热导率随温度的升高缓慢增大，直至玻璃化转变温度Tg，此时与比热容成正比；温度超过Tg后，热导率随温度升高而下降。

影响结晶聚合物导热性的因素包括结晶度和晶型。导热的各向异性导致热导率的不同温度依赖性规律。对于高结晶度聚合物（＞70%），随温度升高而增大，直达最大值而后又下降。伴随着结晶度的增大，最大值移向低温区。对低结晶度的聚合物（＜40%），λ主要取决于λa，随温度升高缓慢增大，直至玻璃化转变温度附近才出现一个极大值，随后发生逆转。这一点与非晶聚合物类似。但在低于10K的温度区域，热导率随结晶度的增加而降低。

（3）交联程度、辐射剂量和流体静压力对聚合物热导率的影响(www.daowen.com)

由于空间网络密度的提高，非晶高聚物的热导率随交联剂用量的增大而增大，因为在化学键网络的节点上形成了导热桥。对结晶高聚物，增大辐照剂量会因结晶度降低和熔体热导率增大而使其热导率减小。当流体静压力提高时，高聚物的热导率增大。因为外界压力通过改变分子结构和链排列而减小高聚物的自由体积，使之变得更加密实，有序度提高，所以热导率增加。

（4）分子结构参数对聚合物热导率的影响

由分子结构参数估算热导率很难，但仍有一些模型可参考。

Eiermann方程：

式中　λp——与温度无关常数；

f——分子间力常数；

lml——分子中共价键键长；

m——重复单元质量。

聚合物热导率也与聚合物相对分子质量M有关，如：

式中　λ°——M→＋∞时的热导率；

B——常数。

另外，随分子链支链的增加，热导率急剧减小。研究表明，聚合物热导率同其链长有关。

3）本征型热界面材料强化导热的研究方法

通过化学合成可制备具有高热导率的结构高分子（如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等），主要依靠分子内的大共轭π键通过电子导热机制实现导热，这类材料同时具备导电性。

取向对高聚物热导率影响很大。外界定向拉伸或模压可以提高热导率。运用静电纺丝可获得良好定向排列的纤维，为提高其热导率奠定坚实基础。除此之外，施加超声、通过电、磁等对高分子物理性能与结晶性的影响，也能使高聚物增强导热性。

通过化学合成和提纯方法增加分子间基团形成“固化剂”进行热固化，形成类晶结构，抑制声子散射，提高聚合物热导率。利用含联苯型结构形成液晶环氧树脂，实现有序的分子取向，提高聚合物热导率。合成可控长程有序机构，提高热导率。