导热界面材料（导热膏、导热垫片等）的性能很大程度上取决于其填料，填料决定了其热性能、物理性能和化学性能。这里将它们分为三类，当然也存在特殊的混合情况。
金属基填料
优点：
银、铜和铝等金属具有出色的导热性，可实现更有效的散热。金属基填料即使在高工作温度下也能保持其热性能。液态金属 (LM) 是一个特殊情况。
缺点：
大多数金属都具有导电性，如果焊膏接触到电触点，则有发生短路的风险。应用所需的工作量比平常大得多。某些金属还会腐蚀，尤其是在潮湿的环境中，这会随着时间的推移降低焊膏的性能。
陶瓷基填料
优点：
氮化硼、氧化铝和氧化锌等陶瓷填料具有电绝缘性，在需要电绝缘的应用中非常安全。它们还具有化学惰性，不会与其他材料或环境条件发生反应。因此，它们具有很高的化学稳定性。
缺点：
虽然它们具有良好的导热性，但无法达到金属基填料的水平。高质量的陶瓷填料可能比某些金属基替代品更昂贵。
较细粒度氧化锌和较粗粒度氧化铝显微镜图像
氧化铝（Al2O3）和氧化锌（ZnO）都是陶瓷材料，用作导热膏的填料，以提高导热性。两者各有其独特的性能和优势，但导热率差异不是很大。氧化铝的导热率通常在 20-40 W/mK 范围内，但会因纯度和加工工艺的不同而变化。氧化铝是一种非常坚硬的材料，具有良好的导热性和优异的化学稳定性。它还具有电绝缘性。由于其较高的导热率，氧化铝常用于高性能导热膏中，尤其是在需要高效散热的场合。
氧化锌的导热系数与氧化铝相当（略低于氧化铝），通常在 20-30 W/mK 范围内。ZnO 也是一种电绝缘材料，因其易得性和较低的成本而被广泛选用。因此，在中等导热系数即可满足需求且成本是重要因素的情况下，氧化锌常用于标准导热膏中。实际上，导热膏中氧化铝和氧化锌的选择取决于导热系数、电气性能、成本和其他因素的具体要求。在许多情况下，也可以使用两种材料的混合，以在性能和成本之间实现最佳平衡。
碳基填料
优点：
石墨烯和碳纳米管等碳材料同时具有极高的导热性和电绝缘性。这些材料可以制成不同的结构以满足特定需求，因此使用起来非常灵活。
缺点：
高纯度碳材料的生产成本可能很高。在基质中的分散也是一个关键点。碳材料在载体基质中的均匀分布非常具有挑战性，这会影响导热性的一致性。
石墨粉
通过组合不同的填料，制造商可以充分利用每种材料的优势，在导热性、电绝缘性和成本之间实现最佳平衡。开发这种含有不同填料的导热材料需要大量的研究和测试，以确保其兼容性和性能。多年来一直受到市场推广的石墨导热垫，在这方面占据着特殊的地位。
写在最后：填料选择要考虑材料兼容性
例如，填料的选择对导热硅脂在超低温下的性能起着决定性的作用。银、氮化铝或氮化硼等填料可以提高硅脂的导热性。然而，在超低温下使用时，重要的是这些填料不能发生明显的收缩或膨胀，否则可能会导致微裂纹或分层。为了最大限度地降低极端温度波动下的机械应力，最好使用热膨胀系数与硅基质材料相似的填料。此外，还有各种添加剂可以提高耐低温性能。
