随着设备功率的飞跃、产品设计的极致小型化、元器件的高度集成以及电源配置的密集化，先进热管理材料已成为确保设备高效运行与长期可靠性的核心要素。在众多材料中，导热复合材料因其独特的性能优势，成为当前先进热管理材料研究的焦点。特别地，通过在聚合物基体内精心构建三维导热填料/导热剂/导热粉体网络，能够显著提升复合材料的导热性能，这一方法因此受到了广泛的研究关注。本文将从三维导热网络的构建策略出发，详细分类并总结当前主要的研究方法，包括自组装法、相分离法、模板法及取向分布法。

自组装法：自组装法是一种利用静电力、氢键等分子间相互作用力，促使导热填料/导热剂/导热粉体在溶剂中自发聚集，形成稳定的三维网状结构的方法。此过程中，水热还原法因其高效性而被频繁采用。特别地，片状填料因其易于堆叠形成多孔网络结构，成为该方法的优选材料。

相分离法：相分离法则通过热压、析出等手段，在聚合物基体的相界面处诱导高导热填料/导热剂/导热粉体聚集，并构建出相互连接的导热通路。该方法允许在填充导热填料后再进行互连处理，无需预先构建三维网络，但需注意控制相界面的引入，以避免对复合材料其他性能造成不利影响。

模板法：模板法依托于三维多孔模板，通过精确填充导热填料/导热剂/导热粉体并移除模板，来构建三维导热网络。其模板种类丰富，包括冰模板、盐模板、泡沫模板及3D打印模板等。模板法不仅能实现导热网络结构的精确控制，还能制备出高导热系数的复合材料。然而，该方法面临材料选择受限、工艺流程复杂及工业化难度大等挑战。

取向分布法：取向分布法则巧妙地利用过滤、定向冻结、磁场等手段，引导片状或柱状导热填料/导热剂/导热粉体在聚合物基体中按特定方向排列，从而制备出导热性能增强且具有各向异性的复合材料。其中，利用冰晶生长或抽滤技术控制填料取向分布的方法，以其低成本和高效性备受青睐。然而，该方法对填料形态有一定要求，且难以实现高度定制化。

结论：展望未来，三维网络填料增强的聚合物基导热复合材料将在多个方面迎来新的发展机遇。首先，需进一步优化导热填料/导热剂/导热粉体分布与三维网络结构，实现导热性能的精准调控与可控制备。其次，应致力于降低制备成本，探索大规模工业化生产的可行路径。同时，界面热阻作为制约导热性能提升的关键因素，需通过深入研究与创新技术来加以克服。最后，多性能并重的发展趋势将引导我们在提升导热性能的同时，兼顾轻量化、高强度等多元化需求，以满足不同行业对高性能热管理材料的迫切需求。

内容来源：周正荣, 颜秀文, 何峰, 等. 三维网络填料增强聚合物基复合材料导热性能的研究进展[J]. 复合材料学报, 2024, 41(7): 3301-3321.