強(qiáng)制組裝法制備碳系導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究.pdf

1、為了制備高導(dǎo)熱性能的復(fù)合材料，本文改變常用共混成型方法，提出強(qiáng)制組裝法，通過(guò)空間限域增強(qiáng)強(qiáng)制組裝程度，本文用強(qiáng)制組裝法制備了單填料填充紫外膠(UV)、單填料填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)、二元填料填充PDMS三種類型復(fù)合材料。首先，介紹了強(qiáng)制組裝法的原理，研究填料含量和強(qiáng)制組裝程度對(duì)碳纖維/UV復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響，并通過(guò)電鏡(SEM)對(duì)復(fù)合材料斷面碳纖維的分布進(jìn)行觀察。其次，用強(qiáng)制組裝法制備了碳纖維/PDMS復(fù)合材料，研究填料含量對(duì)

2、導(dǎo)熱性能的影響，并重點(diǎn)研究強(qiáng)制組裝程度對(duì)垂直和水平導(dǎo)熱性能的影響，用SEM對(duì)復(fù)合材料斷面進(jìn)行觀察，觀察填料在基體中的分布。最后，用強(qiáng)制組裝法制備二元填料填充PDMS，研究二元填料的種類、含量對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響，重點(diǎn)研究了強(qiáng)制組裝程度對(duì)二元填料復(fù)合材料垂直和水平導(dǎo)熱性能的影響，并用SEM對(duì)其斷面進(jìn)行觀察。
　　結(jié)果表明:
　　1.強(qiáng)制組裝法制備單填料填充UV復(fù)合材料，其導(dǎo)熱性能隨著填料含量和強(qiáng)制組裝程度的增加而增加。強(qiáng)制

3、組裝程度相同，碳纖維含量由4wt％增加到8wt％，垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高24.49％和77.45％;碳纖維含量相同，強(qiáng)制組裝程度提高，垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高25.42％和129.63％，SEM對(duì)斷面觀察發(fā)現(xiàn)填料含量增加使填料更加緊密，強(qiáng)制組裝使碳纖維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)更加完善。
　　2.強(qiáng)制組裝法制備單填料填充PDMS復(fù)合材料，其導(dǎo)熱性能隨著填料含量和強(qiáng)制組裝程度的增加而增加。強(qiáng)制組裝程度對(duì)導(dǎo)熱性能的提高有非常大的影響，相對(duì)提高填料含量

4、，強(qiáng)制組裝更能有效提高導(dǎo)熱性能。強(qiáng)制組裝程度相同，750μm時(shí)，含量由10wt％增加到23wt％后，垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高228％、235.42％;碳纖維含量為23wt％，強(qiáng)制組裝程度提高，厚度由750μm縮小到150μm，垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高164.52％、316.15％。
　　3.強(qiáng)制組裝法制備二元填料填充PDMS復(fù)合材料，其導(dǎo)熱性能隨著填料含量和強(qiáng)制組裝程度的增加而增加。10wt％碳纖維與石墨烯填充，強(qiáng)制組裝程度提高后

5、垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高151.72％、175.21％;10wt％碳纖維與碳納米管填充，強(qiáng)制組裝程度增加垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高150％、480.29％;15wt％碳纖維與石墨烯填充基體，強(qiáng)制組裝程度增加，直和水平導(dǎo)熱率分別提高131.43％、491.59％;15wt％碳纖維與碳納米管填充基體，強(qiáng)制組裝程度提高后垂直和水平導(dǎo)熱率分別提高137.84％、662.74％。
　　(4)總結(jié)以上結(jié)論，強(qiáng)制組裝法與增加填料含量?jī)煞N提高導(dǎo)熱性