技术进步与市场需求促使电子元器件高度集成化、精密化，但随之而来是发热量增大问题，导致电子器件性能受影响。因此，开发高效热管理复合材料，特别是高热导率复合材料至关重要。然而，导热填料/导热粉体/导热剂的复杂性不容忽视，其尺寸、形状、组成、含量及空间分布状态均对复合材料的导热性能产生重要影响，且这些因素间存在复杂的相互作用，使得从现有文献中难以准确计算与比较各因素导热率的单独贡献，影响了高效导热复合材料的构建。

针对此难题，湖北大学材料科学与工程学院近期开展了一项深入研究，系统分析了导热填料不同空间分布状态对复合材料导热性能的独立影响，并成功构建了导热填料空间分布状态与热传导之间的构效关系模型。该研究以聚酰胺酸（PAA）为粘结剂，创新性地运用溶胶-凝胶与冷冻干燥技术，构建了具有不同结构的银纳米线（AgNWs）气凝胶骨架，为复合材料的高热导率实现奠定了坚实基础。

在环氧树脂（EP）复合材料中，研究团队精心设计了三种AgNWs填料空间分布状态：随机分布、连续填料网络及连续且取向的填料网络。实验结果显示，当AgNWs含量仅为1.07 vol%时，采用连续且取向填料网络的复合材料热导率便可达1.23W/(m·K)，展现出卓越的导热性能。

为进一步揭示其内在机制，研究结合了实验数据、理论模型与有限元分析，深入探讨了连续度、体系热阻、骨架热导率及逾渗阈值等关键因素。分析表明，导热填料/导热粉体/导热剂的取向状态在提升复合材料热导率方面较其网络连续性具有更为显著的作用。这一发现为制备低填充量、高导热复合材料提供了理论支撑与实践指导。

值得一提的是，研究成果以“Single effect of filler spatial distribution states on the thermal conductivity of epoxy composites and their heat conduction mechanisms”为题发布在Composites Communications，并得到了国家自然科学基金（51903040）、湖北省教育厅（Q20211001）和湖北省教育厅科学研究计划的资助。