在填料填充导热聚合物复合材料中，填料的添加是聚合物材料导热性能提高的根源，填料的使用对导热性能有着重要的影响作用，主要体现在填料的种类、粒径、形态和界面情况等方面。

1.  填料种类

不同填料由于其导热率不同，其填充的聚合物复合材料的导热率也会有所不同。汪倩对Al2O3、SiC这两种导热填料填充的室温硫化硅橡胶进行了研究和比较，结果表明：在填充量相当的情况下，SiC 填充的室温硫化硅橡胶有更高的导热率。说明填料本身导热率的高低影响着聚合物复合材料的导热性能。 氮化物因其导热率高、耐高温、电绝缘性良好也被广泛用作提高塑料导热性能的填充物，应用于导热封装材料等。

Xu分别用 BN、Al N 两种粒子填充环氧树脂，在50vol%BN 或 50vol%AlN 用量时，复合材料导热率分别达到 10.3W/（K·m）和 11.0W/（K·m）。潘大海等对不同填料配合使用的硅橡胶也进行了深入的研究，他使用的是 Si3N4、AlN和A12O3。在选择两种不同填料填充的情况下，导热率的变化比较复杂。当填料的总体积分数为45%时，对于Si3N4/ A12O3填充体系，随着A12O3的增加，硅橡胶的导热率先升后降，A12O3的体积分数为 14%时有最好的导热率，同时综合性能良好；对于AlN/ A12O3 填充体系，变化趋势大致相同，A12O3的最佳体积分数为 7%。

2.  填料粒径

粉末填料的粒径与复合材料导热性能也有着一定的联系。苏林等通过用高导热的陶瓷材料对高分子材料进行填充提高其导热性。研究表明，复合材料导热率随SiC粒径减小和加入量增加而提高。Nathaniel在研究 SiC 填充环氧树脂导热性能时也发现，纳米 SiC 比微米 SiC 更能提高环氧树脂的导热率和力学性能。因为纳米 SiC 的催化效应促进了环氧树脂固化，粒子更容易在树脂体系内部形成导热网链。

林晓丹等人对大粒径的氧化镁填料填充丙烯氰-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（ABS）进行了研究，并用渗滤理论对其进行解释和验证得到其临界渗滤指数为 1.984。该渗滤指数与目前广泛接受的三维网络的临界渗滤指数2非常接近，说明导热网络对ABS/MgO复合材料导热性能的提高起到了重要作用。当使用小粒径氧化镁填料时，由于比表面积的增大，与 ABS 基体界面增加，导致该导热复合材料明显偏离渗滤理论。而使用大小粒径 Mg O 复配填充，在一定的配比下能够明显提高填料的堆砌系数，在相同填充量时，能得到比单纯使用大粒径或小粒径 Mg O 的更高的导热率。

3.  填料形态

汪雨荻等对不同形态的填料填充导热聚合物的研究表明，粉末填料和晶须或纤维填料对提高聚合物导热性能效果也明显不同。他们利用模压法制备了 AlN/聚乙烯复合基板，并对 AlN 的结晶形态和添加量对复合基板导热性能的影响进行了研究。结果表明复合基板的热导率随 AlN 添加量的增大，最初变化很小，而后迅速升高，随后增长速度又逐渐降低；AlN 以晶须形态添加，对提高复合材料热导率极为有利，纤维次之，粉体最差。Bernd W等研究了不同导热填料填充聚丙烯（PP）的导热性能，发现磁铁矿，重晶石，滑石粉，锶铁氧体，玻璃纤维几种矿物中，层状的滑石粉和针状的玻璃纤维填充的效果最好。这两种形态容易定向并相互接触，形成导热通路。在基体中当云母填充量在 30vol%时，PP 复合材料的导热系数由 0.27 W/（K·m）变为 2.5 W/（K·m）。

4.  填料与基体间界面

当复合材料中存在导热链时，热量主要是通过导热通路传递，否则将经历从聚合物通过聚合物与填料的界面层到填料，再从填料通过界面层传递到聚合物的过程，因此填料与聚合物基体间的界面热阻作用对聚合物复合材料的导热性能也同样有着决定性的影响。这种界面热阻的影响在文献[31]中有较详细的研究。Kondo Toshiki将80份Mg O（粒径为 10~12m）与20 份聚酰胺树脂通过共混、造粒、注射等程序制得样品，获得了1.16W/（K·m）的导热率；若用偶联剂 A1100（-氨丙基三乙氧基硅烷）对MgO进行表面处理，则上述材料的导热率会提高到2.1W/（K·m）。          

刘运春等也针对填料与聚合物基体的界面作用对复合材料导热性能的影响进行研究，发现使用偶联剂表面处理后填料与 PPS 的界面得到明显改善，导热率也明显提高，且在低填充量时效果更为明显。